PT719050E - DEVICE FOR TRANSMITTING RECEIVING AND DECODING AUDIO-VISUAL FLOWS TABLETS - Google Patents
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Description
DESCRIÇÃO “DISPOSITIVO PARA TRANSMITIR, RECEBER E DESCODIFICAR FLUXOS A UDIO- VISUAIS COMPRIMIDOS" O presente invento refere-se a sistemas de processamento para sinais digitalizados de audio e de video e, em particular, refere-se a um dispositivo para receber, transmitir e descodificar fluxos audio-visuais comprimidos, dispostos de acordo com a norma internacional padrão ISO/IEC 11172, também conhecida por ISO/MPEG-1. Por questões de simplicidade, daqui em diante esses fluxos serão designados por fluxos ou dados MPEG.DEVICE FOR TRANSMITTING, RECEIVING AND DECODING FLUXES TO UDIO-VISUAL COMPRESSED " The present invention relates to processing systems for digitized audio and video signals and in particular relates to a device for receiving, transmitting and decoding compressed audio-visual streams arranged in accordance with the international standard ISO / IEC 11172, also known as ISO / MPEG-1. For the sake of simplicity, henceforth these streams will be referred to as streams or MPEG data.
Como é bem sabido, os fluxos MPEG são fluxos de divisão de tempo em que, além de pacotes de sequências de audio e de video são também multiplexadas sequências de pacotes relativas a dados de outros tipos (daqui em diante chamados “dados privados”); os últimos dados são gerados por um utilizador e a sua natureza depende inteiramente do próprio utilizador. A codificação da sequência de "bit" num dos referidos fluxos tem como consequência a formação de duas camadas; uma camada exterior (“camada de sistema”), que proporciona as funções necessárias para utilizar um ou mais fluxos de dados comprimidos num sistema, e uma camada interior (“camada de compressão”) que proporciona as funções necessárias para codificar os dados audio e video.As is well known, MPEG streams are time-division streams wherein, in addition to packets of audio and video sequences, packet sequences relating to data of other types (hereinafter called "private data") are also multiplexed; the latest data is generated by a user and its nature depends entirely on the user himself. The coding of the " bit " in one of said flows has the consequence of forming two layers; an outer layer ("system layer"), which provides the functions necessary to use one or more compressed data streams in a system, and an inner layer ("compression layer") which provides the functions necessary to encode the audio data and video.
Um descodificador de fluxo MPEG deverá ainda compreender uma parte de descodificação de camada de sistema, para separar os fluxos nos seus diferentes componentes (audio, video e dados) e recuperar a informação necessária para a sincronização entre componentes audio e video; uma parte descodificadora de video; e uma parte descodificadora de audio. As funções atribuídas às três partes de descodificação e os seus requisitos são descritas em pormenor, respectivamente nas partes 1,2 e 3 da norma padrão.An MPEG stream decoder should further comprise a system layer decoding part, to separate the streams into its different components (audio, video and data) and retrieve the information necessary for the synchronization between audio and video components; a video decoding part; and an audio decoding part. The functions assigned to the three decoding parts and their requirements are described in detail in parts 1.2 and 3 respectively of the standard standard.
Os dispositivos para descodificar fluxos audio-visuais MPEG já estão disponíveis comercialmente. Em particular o dispositivo “CL 450 Development Kit” da companhia C-CUBE é um dispositivo, que se destina a ser ligado a um computadorDevices for decoding MPEG audio-visual streams are already commercially available. In particular the device "CL 450 Development Kit" of the company C-CUBE is a device, which is intended to be connected to a computer
pessoal, que desempenha funções de descodificação audio e video e que permite também a sobreposição do sinal video descodificado para o sinal de saída de uma placa videográfica, de modo a permitir a apresentação do sinal video numa janela de uma aplicação gráfica. As funções prescritas pela camada de sistema do algoritmo atribuídas a um programa separado, corrido pela unidade de processamento do computador. O dispositivo tem alguns inconvenientes devido a esta divisão dc tarefas entre o próprio dispositivo e o computador pessoal anfitrião. Um primeiro inconveniente é que o próprio dispositivo não pode ser utilizado como um dispositivo autónomo, uma vez que lhe faltam as funções essenciais, tais como a de sincronização. Além disso, o facto de determinadas funções serem atribuídas, à unidade de processamento de computador atrasa as operações do computador e penaliza o seu desempenho, no caso de ele ter de realizar outras operações. Sobretudo, a gestão do “software” e as funções de sincronização são complexas e os resultados obtidos não são excelentes.which performs audio and video decoding functions and which also allows the overlapping of the decoded video signal to the output signal of a videographic card so as to allow presentation of the video signal in a window of a graphical application. The functions prescribed by the system layer of the algorithm assigned to a separate program, run by the computer's processing unit. The device has some drawbacks due to this division of tasks between the device itself and the host personal computer. A first drawback is that the device itself can not be used as a stand-alone device since it lacks the essential functions, such as synchronization. In addition, the fact that certain functions are assigned to the computer processing unit delays the computer's operations and penalizes its performance in case it has to perform other operations. Above all, software management and synchronization functions are complex and the results obtained are not excellent.
Um dispositivo do mesmo tipo é também conhecido através dos textos de Ackland B. D.: “A video-codec chip set for multimédia applications”, AT&T Technical Journal, Vol. 72, N.° 1, 1 de Janeiro de 1993, páginas 50 a 66. Este dispositivo mostra apenas um único canal de comunicações e enuncia a possibilidade de conexão a um CD-ROM que pode ser a fonte/receptor local.A device of the same type is also known from the texts of Ackland BD: "The video-codec chip set for multimedia applications", AT & T Technical Journal, Vol. 72, No. 1, January 1, 1993, pages 50 to 66. This device shows only a single communications channel and states the possibility of connecting to a CD-ROM which may be the local source / receiver.
Assim, os dispositivos conhecidos também não são muito flexíveis, uma vez que não podem ser ligados directamente a fontes diferentes mas, ao invés, é necessário, para esta finalidade, placas de interface externas para serem associadas ao controlador. Independentemente da dificuldade em encontrar estas placas no mercado, o seu uso requereria a utilização do "bus" do computador e isto retiraria recursos a outras tarefas.Thus, the known devices are also not very flexible, since they can not be connected directly to different sources, but instead, for this purpose, external interface cards are required to be associated with the controller. Regardless of the difficulty in finding these cards on the market, their use would require the use of " bus " and this would take away resources from other tasks.
As características do invento são definidas nas reivindicações. De acordo com o invento, proporciona-se um dispositivo que pode ser utilizado como um dispositivo autónomo, visto que está equipado com meios para efectuar as funções requeridas pela camada de sistema, ou como uma expansão de um computador pessoal convencional e que está equipado com circuitos para conexão directa a diferentes fontes de dados externas. Além disso, quando é utilizado em associação com um computador, o dispositivo pode efectuar funções de descodificação e pode ser ligado a fontes externas sem retirar recursos de processamento do próprio computador. Deste modo, as vantagens do presente invento relativamente à técnica anterior residemThe features of the invention are defined in the claims. According to the invention, there is provided a device which can be used as a stand-alone device, as it is equipped with means for performing the functions required by the system layer, or as an expansion of a conventional personal computer and which is equipped with circuits for direct connection to different external data sources. In addition, when used in association with a computer, the device can perform decoding functions and can be connected to external sources without removing processing resources from the computer itself. Accordingly, the advantages of the present invention over the prior art reside
substancialmente na grande flexibilidade inerente à estrutura dos meios de interface! e, por conseguinte, ao tipo de fontes a que os dispositivos podem ser ligados.substantially in the great flexibility inherent in the structure of the interface means! and therefore to the type of sources to which the devices can be connected.
Por uma questão de maior clareza, faz-se referência aos desenhos anexos em que: - A Figura 1 é um diagrama de bloco do dispositivo de acordo com o presente invento; - A Figura 2 é um diagrama de bloco de um circuito de desmultiplexagem e sincronização (bloco DES na Figura 1); f - A Figura 3 é uma representação da organização dos dados de acordo com o -padrão MPEG-1; -' Ά 'Figura 4 é um diagrama lógico do fluxo de dados através do circuito'de desmultiplexagem e sincronização; - A Figura 5 é um diagrama lógico do analisador gramatical incluído no circuito de desmultiplexagem e sincronização (bloco PA na Figura 2); - As Figuras 6 a 9 são gráficos de fluxo das operações do analisador gramatical; - As Figuras 10 a 19 são diagramas mais pormenorizados de outras unidades no circuito de desmultiplexagem e sincronização.For the sake of clarity, reference is made to the accompanying drawings in which: Figure 1 is a block diagram of the device according to the present invention; Figure 2 is a block diagram of a demultiplexing and synchronizing circuit (DES block in Figure 1); Figure 3 is a representation of the organization of the data according to the MPEG-1 standard; Figure 4 is a logical diagram of the data flow through the demultiplexing and synchronization circuit; Figure 5 is a logical diagram of the grammar analyzer included in the demultiplexing and synchronization circuit (PA block in Figure 2); - Figures 6 to 9 are flowcharts of grammar analyzer operations; Figures 10 to 19 are more detailed diagrams of other units in the demultiplexing and synchronization circuit.
Antes de se ilustrar a estrutura do dispositivo de acordo com o presente invento, as funções que ele tem de efectuar são brevemente sumariadas. O dispositivo tem de ser capaz de receber fluxos audio-visuais MPEG de múltiplas fontes, em particular: do disco rígido de um computadpr. pessoal convencional, do qual o dispositivo pode constituir uma expansão para proporcionar a energia de processamento necessária para descodificar esses fluxos audio-visuais em tempo real; de um dispositivo de armazenamento digital local; de um dispositivo de armazenamento digital remoto ou de um codificador através de uma rede de telecomunicações. Para esta finalidade, as interfaces necessárias são incorporadas no dispositivo. O dispositivo processa a desmultiplexagem da informação audio e video de um fluxo recebido, descodifica-os e fornece ao utilizador, de modo sincronizado, com imagens video de movimento de alta qualidade e sinais audio da mesma qualidade que os dos discos compactos estéreo. No processo de descodificação são também postas em prática estratégias destinadas a eliminar os efeitos de erros de transmissão. Além disso, as imagens video descodificadas podem ser misturadas em tempo real com sinais de saída de um adaptador de gráficos convencional do computador e mostrado numa janela no monitor do computador. O dispositivo, que é realizado numa placa, pode ser previamente programado e pode actuar como um dispositivo autónomo com o auxílio de um controlador presente na placa, ou pode ser programável a partir de um controlador externo (por exemplo, um computador pessoal). O desenho anexo ilustrei, a título de exemplo, um controlador externo CNT e a descrição refere-se, de modo a ser mais geral, ao caso de o dispositivo ser programável.Before the structure of the device according to the present invention is illustrated, the functions it has to perform are briefly summarized. The device must be capable of receiving MPEG audio-visual streams from multiple sources, in particular: from the hard drive of a computer. conventional personnel from which the device may constitute an expansion to provide the processing power necessary to decode these audio-visual streams in real time; of a local digital storage device; of a remote digital storage device or of an encoder through a telecommunications network. For this purpose, the necessary interfaces are incorporated into the device. The device processes the demultiplexing of the audio and video information from a received stream, decodes it and provides the user, synchronously, with high quality motion video images and audio signals of the same quality as those of the stereo compact discs. In the decoding process, strategies are also put in place to eliminate the effects of transmission errors. In addition, the decoded video images may be mixed in real time with output signals from a conventional computer graphics adapter and shown in a window on the computer monitor. The device, which is embodied on a board, may be pre-programmed and may act as a stand-alone device with the aid of a controller present on the board, or may be programmable from an external controller (e.g., a personal computer). The attached drawing illustrates, by way of example, an external CNT controller and the description refers, in a more general manner, to the case where the device is programmable.
Além de realizar as funções de recepção e descodificação, o dispositivo pode também funcionar como um dispositivo de armazenamento ou como um transmissor (ou unidade de reprodução) de fluxos MPEG. ' O dispositivo pode ser utilizado em aplicações tais como acesso a bases de dados de informação multimédia, serviços de video a pedido, etc..In addition to performing the receive and decode functions, the device may also function as a storage device or as a transmitter (or playback unit) of MPEG streams. 'The device can be used in applications such as access to multimedia information databases, video-on-demand services, etc.
Tudo dito, tal como se pode ver na Figura 1, o dispositivo, indicado de um modo geral como DEC, compreende: - uma secção para conexão a fontes (ou receptores, dependendo do modo de funcionamento) de fluxos MPEG; essa secção é feita dos seguintes componentes: CSC para controlar a transferência de ciados num "bus" 1 para conexão a unidades periféricas convencionais de computadores; IA, para conexão a uma primeira linha série bidireccional 2 em que a transferência de dados ocorre de forma assíncrona; CIS, para conexão a uma segunda linha série bidireccional 3 em que a transferência de dados ocorre de modo sincronizado; - um circuito de desmultiplexagem e sincronização DES, associado a uma memória externa MT, destinada, por um lado, a um armazenamento temporário dos fluxos a serem desmultiplexados e descodificados e, por outro lado, para o armazenamento temporário dos fluxos audio e video desmultiplexados e dados privados a serem enviados, respectivamente, para os descodificadores ou para o controlador; - uma secção para emitir os dados audio e video, que compreendem os descodificadores DA, DV e circuitos para fornecer aos utilizadores dados descodificados e para misturar sinais video e sinais gráficos descodificados. O dispositivo compreende também um "bus" de entrada E e um "bus" de saída U ligado ao "bus" 4 do controlador cxtcmo CNT. Para simplificar o desenho, nos "bus" E, U, 4 os grupos de fios destinados à transferência de dados não foram distinguidos dos destinados a comando e/ou transferência de endereço. Relativamente à transferência de dados, os "bus" são, por exemplo, "bus" de 16 "bits". O "bus" E é utilizado para a troca de informação (dados, comandos...) entre IA e CSC, por um lado, e para o circuito DES de desmultiplexagem e sincronização, por outro lado, para a transferência de dados privados incluídos no fluxo MPEG do DES para o controlador externo, e para a programação do DES pelo controlador externo CNT. Outros comandos e informações de programação são enviadas para o CSC e para o CIS através do "bus" 4. Ao contrário o CIS está directamente ligádo ao circuito de desmultiplexagem e sincronização DES por meio de uma linha série adicional 6. O "bus" U é utilizado para transferir os respectivos fluxos a serem descodificados para descodificadores audio e video DA, DV e para programar os próprios descodificadores. Os dois "bus" E, U são ligados ao "bus" 4 por meio de circuitos de accionamento apropriados PE, PU, controlados (por sinais enviados por uma conexão 5) pelo circuito DES, de modo a evitar conflitos de acesso de "bus" pelos vários componentes. Para simplificar o desenho, os blocos IA, CIS, CSC, DES incluem também os circuitos de accionamento que podem ser necessários para. ligá-los às conexões que os conduzem e aos circuitos de descodificação para os sinais que permitem que o CNT tenha acesso aos diferentes blocos.All said, as can be seen in Figure 1, the device, generally indicated as DEC, comprises: - a section for connection to sources (or receivers, depending on the mode of operation) of MPEG streams; this section is made up of the following components: CSC to control the transfer of data in a " bus " 1 for connection to conventional peripheral computer units; IA for connection to a first bidirectional serial line 2 in which the data transfer occurs asynchronously; CIS for connection to a second bidirectional serial line 3 in which the data transfer occurs in synchronized mode; - a demultiplexing and synchronizing circuit DES, associated with an external memory MT, intended, on the one hand, to a temporary storage of the streams to be demultiplexed and decoded and, on the other hand, for the temporary storage of the demultiplexed audio and video streams and private data to be sent, respectively, to the decoders or to the controller; - a section for sending audio and video data, which comprises the DA decoders, DV and circuits to provide the users with decoded data and to mix video signals and decoded graphic signals. The device also comprises a " bus " input E and a " bus " output U connected to the " bus " 4 of the CNT cxtcmo controller. To simplify the drawing, in the " bus " E, U, 4 the yarn groups destined to the transfer of data were not distinguished from those destined to command and / or transfer of address. Regarding data transfer, " bus " are, for example, " bus " of 16 " bits ". &Quot; bus " E is used for the exchange of information (data, commands ...) between IA and CSC, on the one hand, and for the DES circuit of demultiplexing and synchronization, on the other hand, for the transfer of private data included in the MPEG stream of the DES for the external controller, and for programming the DES by the external CNT controller. Other commands and programming information are sent to CSC and CIS via " bus " 4. In contrast the CIS is directly connected to the demultiplexing and DES synchronization circuit via an additional serial line 6. The " bus " U is used to transfer the respective streams to be decoded to DA and DV audio and video decoders and to program the decoders themselves. The two " bus " E, U are connected to " bus " 4 by appropriate drive circuits PE, PU, controlled (by signals sent by a connection 5) by the DES circuit, in order to avoid access conflicts of " bus " components. To simplify the design, blocks IA, CIS, CSC, DES also include the drive circuits that may be required to. connect them to the connections that lead them and the decoding circuits to the signals that allow the CNT to have access to the different blocks.
Voltando aos diferentes blocos que constituem o descodificador DEC, a unidade CSC é uma unidade de.controlo convencional de uma Interface de Sistema de Pequeno Computador (SCSI) para ler e escrever dados MPEG apenas de e para uma unidade periférica (por exemplo, um dispositivo de armazenamento digital local MEL) ligada ao "bus" 1. A unidade CSC está ligada tanto ao "bus" E, para a transferência de dados MPEG, com ao "bus" 4 do controlador externo para ser programado pelo controlador. Por exemplo, a unidade CSC é realizada por meio do componente AM53C94 comercializado pela Advanced Micro Devices. As características e modos de funcionamento desse componente não são influenciados pelo presente invento e são relatados nas folhas de dados dos componentes.Turning to the different blocks constituting the DEC decoder, the CSC unit is a conventional control unit of a Small Computer System Interface (SCSI) for reading and writing MPEG data only to and from a peripheral unit (for example, a device local MEL storage device) attached to the " bus " 1. The CSC unit is attached to both the " bus " And for MPEG data transfer, with " bus " 4 of the external controller to be programmed by the controller. For example, the CSC unit is performed by means of the AM53C94 component marketed by Advanced Micro Devices. The features and operating modes of this component are not influenced by the present invention and are reported in the component data sheets.
interface do descodificador DEC com a linha série assíncrona 2 que pode transportar dados provenientes de um codificador MPEG ou de um dispositivo remoto de memória, por exemplo através de um dispositivo de descodificação remoto DECR idêntico ao DEC. A interface IA é um circuito que essencialmente actua como um conversor de protocolo, que transforma a linha série bidireccional 2 num par de portas paraielas, uma para entrada de sinal e a outra para saída de sinal, ligadas ao "bus" de entrada E. A interface LA pode ser realizada, por exemplo, pelo componente COll fabricado pela firma INMOS. As características e modos de funcionamento deste componente não são influenciadas pelo presente invento e são relatados nas folhas de^dados dos componentes. A unidade CIS destina-se a servir de interface do dispositivo DEC com a linha de série síncrona 3 que, de forma análoga à linha 2, permite a conexão com o dispositivo remoto DECR. A linha 3 destina-se a transportar dados transmitidos, por exemplo, de acordo com os protocolos estabelecidos pelas Recomendações da CCITT G.703, G.704 relativamente à camada física e estrutura de moldura. Neste caso a linha 3 é, por exemplo, uma linha de 2 Mbit/s em que a transmissão tem lugar de acordo com um protocolo HDLC (High Layer Data Link Control), sobreposta numa estrutura PCM de trinta e dois canais de 64 kbit/s. Os dados transmitidos na linha 3 podem compreender, além dos dados MPEG, também dados relacionados com imagens fixas, subtítulos, textos e gráficos e, em geral, dados e comandos que não podem ser inseridos em fluxos MPEG. Os últimos dados e comandos são trocados na forma de mensagens cujo fluxo é regulado por sinais de controlo apropriado proporcionados pelo DES. O descodificador local DEC e o remoto, DECR, também trocam, através da mesma linha, os sinais de acusado de recepção prescritos pelos protocolos de transferência de dados. A interface CIS pode, por exemplo, ser realizada por meio do componente PCMSC V7311, fabricado pela Italtel. As características e modos de funcionamento deste componente não são influenciadas pelo presente invento e são relatados nas folhas de dados dos componentes.interface of the DEC decoder with the asynchronous serial line 2 that can carry data from an MPEG encoder or from a remote memory device, for example through a DECR remote decoding device identical to the DEC. The interface IA is a circuit which essentially acts as a protocol converter, which transforms the bidirectional serial line 2 into a pair of parallel ports, one for signal input and the other for signal output, connected to the " bus " The LA interface can be performed, for example, by the COll component manufactured by INMOS. The features and modes of operation of this component are not influenced by the present invention and are reported in the data sheets of the components. The CIS unit is intended to interface the DEC device with the synchronous serial line 3 which, analogously to line 2, allows connection to the remote device DECR. Line 3 is intended to carry data transmitted, for example, according to the protocols established by CCITT Recommendations G.703, G.704 for the physical layer and frame structure. In this case, line 3 is, for example, a 2 Mbit / s line where the transmission takes place according to a High Layer Data Link Control (HDLC) protocol, superimposed on a 32-bit 64 kbit / s. The data transmitted on line 3 may comprise, in addition to the MPEG data, also data relating to still images, subtitles, text and graphics and, in general, data and commands that can not be inserted into MPEG streams. The latest data and commands are exchanged in the form of messages whose flow is regulated by appropriate control signals provided by DES. The local decoder DEC and the remote decoder also exchange, through the same line, the acknowledged reception signals prescribed by the data transfer protocols. The CIS interface can, for example, be realized by the PCMSC component V7311, manufactured by Italtel. The features and operating modes of this component are not influenced by the present invention and are reported in the component data sheets.
Quando o dispositivo actua como um descodificador, qualquer uma das interfaces acima mencionadas pode receber dados e enviá-los para o circuito DES para desmultiplexagem. Quando o dispositivo actua como um transmissor de fluxos MPEG,When the device acts as a decoder, any of the above mentioned interfaces can receive data and send them to the DES circuit for demultiplexing. When the device acts as an MPEG stream transmitter,
controladores e são fornecidos à interface CIS para serem enviados ao longo da linha 3 em direcção ao dispositivo DEC associado ao receptor; através da interface CIS o dispositivo pode também receber e transmitir dados não MPEG, como acima se referiu. Quando o dispositivo actua como um dispositivo de armazenamento, ele será capaz de receber e transmitir dados (MPEG ou não MPEG) atravcs do CIS: os dados recebidos são enviados para o controlador CNT e os dados a transmitir são fornecidos pelo mesmo controlador. O bloco DES actua como um controlador de camada de sistema e coloca em efeito os diferentes modo de funcionamento do dispositivo, dependendo da programação proporcionada pelo controlador.controllers and are provided to the CIS interface to be sent along line 3 towards the DEC device associated with the receiver; through the CIS interface the device may also receive and transmit non-MPEG data as mentioned above. When the device acts as a storage device, it will be able to receive and transmit data (MPEG or non-MPEG) via the CIS: the received data is sent to the CNT controller and the data to be transmitted is provided by the same controller. The DES block acts as a system layer controller and puts into effect the different mode of operation of the device, depending on the programming provided by the controller.
Em particular, no caso de descodificação, o DES tem de reconhecer os diferentes tipos de sinal (dados audio, video e privados) nos fluxos MPEG, separá-los e fomecê-los aos dispositivos de utilização (descodificadores ou controladores) e gerir a sincronização; no decorrer da desmultiplexagem, o DES também detecta erros devido à transmissão num canal ruidoso e indica-os ao controlador externo. O DES está ligado à memória externa MT, que é uma Memória de Acesso Aleatório Dinâmica (DRAM), através de um "bus" de dados bidireccional 10 e uma conexão 11 para endereçamento e controlo de memória.In particular, in the case of decoding, the DES must recognize the different signal types (audio, video and private data) in the MPEG streams, separate them and supply them to the devices (decoders or controllers) and manage the synchronization ; in the course of demultiplexing, the DES also detects errors due to transmission in a noisy channel and indicates them to the external controller. The DES is connected to the external memory MT, which is a Dynamic Random Access Memory (DRAM), via a " bus " bi-directional data 10 and a connection 11 for addressing and memory control.
Para a sincronização, o DES explora a informação contida no fluxo de dados MPEG e, em particular as referências de relógio de sistema SCR que permitem a reconstrução local do sinal de relógio de sistema CKS a 90 kHz.For synchronization, the DES exploits the information contained in the MPEG data stream, and in particular the SCR system clock references which allow the local reconstruction of the 90 kHz CKS system clock signal.
Quando, ao contrário, o dispositivo DEC funciona como um transmissor ou dispositivo de memória, o DES poderia mesmo ser transparente para os fluxos de dados e a desmultiplexagem não deveria ser efectuada. O Descodifícador de Video DV, que pode ser programado pelo controlador externo CNT, recebe os dados de video comprimidos do DES através do "bus" U, descodifica-os com os procedimentos prescritos pelo MPEG padrão e proporciona os sinais de video descodificado a uma unidade de saída de video UV, que se destina a efectuar todo o processamento necessário para que uma imagem seja introduzida numa janela de monitor desejada. O UV também inclui uma saída incorporada de conversor digital-para-analógico. Se o dispositivo for utilizado em associação com um computador pessoal, o bloco UV também inclui componentes para sobrepor imagens descodificadas a sinais gráficos fornecidos pelo computador na forma de sinais digitais RGB através de uma conexão 7. Os sinais video analógicos que resultam da descodificação são apresentados numa saída 8. O descodificador de video DV é convencional e pode ser realizado, por exemplo, por meio do componente CL450 da C-CUBE. Os componentes de bloco UV também são convencionais c podem ser os que efectuam as mesmas funções em associação com o componente “CL450 Development Kit” acima mencionado. O descodificador audio DA recebe, através do "bus" U, os pacotes audio comprimidos a descodificar e efectua operações de descodificação, tal como prescrito,-, pelo padrão. O descodificador audio, que pode ser, por exemplo, o componente L64111 da LSI Logic Corporation, fornece os sinais audio descodificados a uma unidade de saída audio UA que compreende um conversor digital-para-analógico, um circuito de processamento para efectuar o processamento de sinal requerido pelo utilizador e um amplificador de saída. Os sinais audio são então fornecidos ao utilizador através da conexão 9. O descodificador de video DV e a unidade de saída audio também recebem sinais de controlo apropriados do controlador por intermédio do "bus" 4.When, on the other hand, the DEC device functions as a transmitter or memory device, the DES might even be transparent to the data streams and the demultiplexing should not be performed. The DV Video Decoder, which can be programmed by the external CNT controller, receives the compressed video data from the DES through the " bus " U decodes it with the procedures prescribed by the standard MPEG and provides the decoded video signals to a UV video output unit which is intended to perform all the processing necessary for an image to be fed into a desired monitor window. The UV also includes a built-in digital-to-analog converter output. If the device is used in association with a personal computer, the UV block also includes components for overlaying decoded pictures to computer-provided graphic signals in the form of RGB digital signals through a connection 7. The analog video signals resulting from the decoding are shown at an output 8. The DV video decoder is conventional and can be performed, for example, by means of the CL450 component of the C-CUBE. UV block components are also conventional and may be those which perform the same functions in association with the aforementioned "CL450 Development Kit" component. The DA audio decoder receives, via the " bus " U, compressed audio packets to decode and perform decoding operations, as prescribed, - by default. The audio decoder, which may be, for example, the L64111 component of the LSI Logic Corporation, supplies the decoded audio signals to an audio output unit UA comprising a digital-to-analog converter, a processing circuit for performing signal required by the user and an output amplifier. The audio signals are then provided to the user via the connection 9. The DV video decoder and the audio output unit also receive appropriate control signals from the controller via the " bus " 4.
Fazendo referência à Figura 2, o circuito de desmultiplexagem DES compreende essencialmente: um analisador gramatical PA que separa os fluxos audio e video e os dados privados e extrai informação de sincronização; um controlador CM de memória MT; uma unidade DM para gerir a transferência de dados do "bus" E para a memória e vice-versa; os dispositivos IS, ICP para estabelecerem uma interface com o circuito DES com a linha série síncrona 6 (Figura 1) e o controlador CNT; os circuitos FD para efectuar as operações de sincronização; uma interface de saída IU para estabelecer uma interface com os descodificadores audio e video. O analisador gramatical PA explora, para o seu funcionamento, a informação de serviço contida em campos privados dos fluxos MPEG, campos esses que se iniciam com um código que lhes permite serem identificados. Para tomar mais fácil compreender as funções de PA a Figura 3 mostra a estrutura de camada ISO 11172 e da camada de pacote audio-visual, assinalando a informação de interesse do invento. Na Parte 1 do padrão são especificados pormenores adicionais.Referring to Figure 2, the demultiplexing circuit DES essentially comprises: a grammar analyzer PA separating audio and video streams and private data and extracting synchronization information; a CM memory controller MT; a DM unit to manage the data transfer of " bus " And for memory and vice versa; the IS, ICP devices to interface with the DES circuit with the synchronous serial line 6 (Figure 1) and the CNT controller; the FD circuits to perform the synchronization operations; an IU output interface to interface with the audio and video decoders. The PA grammar parser exploits the service information contained in private fields of MPEG streams, which start with a code that allows them to be identified. To make it easier to understand the PA functions, Figure 3 shows the ISO 11172 layer structure and the audio-visual packet layer, marking the information of interest of the invention. Further details are specified in Part 1 of the standard.
sucessão de pacotes (dados ou informação de sincronismo) PAC1, PAC2...PACn, compreendendo cada um, tal como indicado para PAC1: - um código de início de compressão PSC, - um grupo de palavras SCR que codifica a informação SCR; - um Registo de Cabeçalho de Sistema SH, caso exista, que se inicia com um Código de Início de Registo de Cabeçalho de Sistema SHSC e contem informação de serviço (INFO) que é válida para um conjunto de pacotes. A informação contida neste registo e de interesse para o funcionamento de PA deve ainda ser examinada; c . ;· um determinado grupo de pacotes PCKl...PCKn: tal como indicado para PCK1, cada pacote inicia-se com um Prefixo de Código de Início de Pacote PSCP, seguido por um registo de cabeçalho de pacote PCKH e depois pelos dados PDAT; o prefixo PSCP contem informação i.a do tipo de pacote (audio/video/dados privados), ao passo que o registo de cabeçalho contem a identidade do fluxo a que o pacote se refere, o comprimento do pacote e outra informação utilizada pelos descodificadores, em particular a informação de tempo PTS (Marca de Tempo de Apresentação) e DTS (Marca de Tempo de Descodificação). A última compressão, PACn é seguido por um código de fim IEC (Código de Fim ISO 11172). A estrutura e o funcionamento do PA serão descritos com referência às Figuras 5 a 9.(a) a sequence of packets (data or synchronization information) PAC1, PAC2 ... PACn, each comprising, as indicated for PAC1: - a compression start code PSC, - a group of SCR words encoding the SCR information; - an HS System Header Registry, if any, which starts with a SHSC System Header Registration Start Code and contains service information (INFO) which is valid for a set of packets. The information contained in this register and of interest for the operation of PA should still be examined; W . ; A particular group of PCKl packets ... PCKn: as indicated for PCK1, each packet starts with a PSCP Packet Start Code Prefix, followed by a packet header register PCKH and then by the PDAT data; the PSCP prefix contains packet type information (audio / video / private data), whereas the header record contains the identity of the stream to which the packet refers, the length of the packet and other information used by the decoders in particularly the time information PTS (Presentation Time Mark) and DTS (Decode Time Mark). The last compression, PACn is followed by an IEC end code (ISO 11172 End Code). The structure and operation of the PA will be described with reference to Figures 5 to 9.
Voltando à Figura 2, o controlador de memória CM gere a memória externa MT de modo a que esta última seja funcionalmente subdividida em quatro secções, cada uma disposta numa estrutura FIFO, destinada respectivamente ao armazenamento temporário dos fluxos que entram e os dados desmultiplexados de audio, video e privados a serem enviados para os descodificadores ou para o controlador externo. A estrutura de CM será descrita a seguir, com referência às Figuras 16,17. A unidade DM compreende meios para gerir a permuta de dados entre a memória MT (Figura 1) e as unidades IA e CSC (através do "bus" E) ou o controlador CNT (através dos "bus" E e U). Os dados permutados são geridos de acordo com osTurning to Figure 2, the memory controller CM manages the external memory MT so that the latter is functionally subdivided into four sections, each arranged in a FIFO structure, respectively intended for the temporary storage of incoming flows and the audio demultiplexed data , video, and private data to be sent to the decoders or to the external controller. The CM structure will be described below with reference to Figures 16, 17. The DM unit comprises means for managing the data exchange between the MT memory (Figure 1) and the IA and CSC units (via the " bus " E) or the CNT controller (via the " E " bus). The swapped data is managed according to the
/ / protocolos habituais de Acesso de Memória Directo (DMA), que prescrevem a eàiissão de um sinal de pedido de dados por um dos componentes envolvidos na permuta e de um envio de sinal de acusado de recepção de dados enviados pelo outro. A DM está ligada ao controlador de memória CM através de um "bus" M, ao qual estão também ligados o analisador gramatical PA, a interface serial IS e a interface de saída IU. A estrutura de DM está representada com mais pormenor nas Figuras 4 e 10. A interface serial IS destina-se a extrair informação de uma estrutura PCM que entra na linha 6, disposta de acordo com o protocolo HDLC, o qual se destina a ser processado no PA e, inversamente, a dispor de acordo com o protocolo HDLC e inserir numa moldura PCM, a informação a ser enviada ao longo da linha 6 e proveniente de PA através da conexão 16. A estrutura de IS será descrita mais pormenorizadamente com referência às Figuras 13- 15. A interface de saída IU destina-se a extrair, por solicitação dos descodifícadores DA, DV (Figura 1) fluxos audio e video das respectivas secções de memória MT e a enviá-las aos descodificadores. Na prática a IU consiste num par de registadores, um para cada tipo de fluxo, cujas entradas são ligadas ao "bus" M e as saídas são ligadas ao "bus" U. A escrita e a leitura de dados ocorre por solicitação dos respectivos descodificadores. A recuperação dos sinais armazenados e a sua transmissão para os descodificadores é também gerida de acordo com os protocolos DMA. A interface ICP para o controlador CNT (Figura 1) destina-se a gerir o endereçamento pelo CNT dos registadores internos de DES (isto é, os registadores que armazenam a informação relacionada com a programação de DES, fornecida pelo CNT, e a informação do estado de DES, tomada disponível pelo CNT) e a enviar os sinais de interrupção (destinados, por exemplo, a indicar erros, alarmes ou disponibilidade de dados) para o CNT e para arbitrar o acesso aos "bus" E, U pelos diferentes circuitos de DES ou pelo controlador CNT. A conexão 15 esboça o conjunto de fios para permuta de dados e outros sinais entre a ICP e os outros componentes de DES. A estrutura do ICP será descrita com referência às Figuras 11 e 12. O bloco FD compreende a parte digital de um ciclo de fase bloqueada (PLL) para reconstruir o relógio de sistema CKS a partir de indicações SCR extraídas pelo PA e fornecidas através da conexão 13 e um circuito para gerar um outro sinal CKESTR, a ser fornecido ao PA, que bloqueia a frequência de leitura de dados de MT para a(DMA) protocols, which prescribe the sending of a data request signal by one of the components involved in the exchange and a sending of a signal of acknowledgment of receipt of data sent by the other. The DM is connected to the CM memory controller via a " bus " M, to which the PA parser, IS serial interface and IU output interface are also connected. The DM structure is shown in more detail in Figures 4 and 10. The serial interface IS is intended to extract information from a PCM structure entering line 6, arranged according to the HDLC protocol, which is to be processed in the PA and, conversely, to dispose according to the HDLC protocol and insert into a PCM frame the information to be sent along line 6 and from PA through the connection 16. The IS structure will be described in more detail with reference to the Figures 13-15. The IU output interface is intended to extract the audio and video streams from the respective MT memory sections upon request from the DA, DV decoders (Figure 1) and to send them to the decoders. In practice, the UI consists of a pair of registers, one for each flow type, whose inputs are connected to " bus " M and the outputs are connected to " bus " U. The writing and reading of data occurs by request of the respective decoders. The retrieval of the stored signals and their transmission to the decoders is also managed according to the DMA protocols. The ICP interface for the CNT controller (Figure 1) is intended to manage the CNT addressing of the internal DES registers (i.e., the registers storing information related to the DES programming provided by the CNT, and the (for example, indicating errors, alarms, or data availability) to the CNT and to arbitrate access to the " bus " E, U through the different DES circuits or the CNT controller. The connection 15 outlines the set of wires for data exchange and other signals between the ICP and the other DES components. The structure of the ICP will be described with reference to Figures 11 and 12. The FD block comprises the digital part of a phase locked cycle (PLL) to reconstruct the CKS system clock from SCR indications drawn by the PA and provided over the connection 13 and a circuit for generating another CKESTR signal, to be supplied to the PA, which blocks the reading frequency of MT data to the
frequência de escrita. Note-se que a parte análoga do ciclo de fase bloqueada (feita de um oscilador de voltagem controlada e por um conversor digital-para-analõgico) na realidade é externa ao dispositivo DES, mas não foi representado como um bloco separado para simplificar o desenho. A estrutura de FD será descrita mais adiante com referência às Figuras 18 e 19.writing frequency. Note that the analogous part of the phase-locked cycle (made from a controlled-voltage oscillator and a digital-to-analog converter) is actually external to the DES device, but was not represented as a separate block to simplify the drawing . The DF structure will be described later with reference to Figures 18 and 19.
Os diagramas mais pormenorizadas que se seguem não indicam os sinais relacionados com o protocolo para a transferência de dados entre os vários componentes do DES e entre estes e o controlador CNT (em regra, o pedido de dados enviado por um primeiro componente a um segundo, acusa a recepção, pelo último, do envio de dados e disponibilidade do primeiro componente para uma nova operação), quando esses, sinais não são essenciais para a compreensão do invento, uma vez que todos são convencionais; para manter o desenho simples, os meios para bloquear os sinais recebidos no tempo interno de cada componente foram também omitidos; estes meios são, também, totalmente convencionais. A Figura 4 é um diagrama lógico do fluxo de dados através do DES. As letras finais E, U dos símbolos de referência indicam, respectivamente, os elementos de entrada e de saída em DES. Nesta figura, o bloco DM ilustrado na Figura 2 foi dividido em interfaces para conexão aos blocos IA, CSC, CIS na Figura 1 e uma outra interface que trata de dados dirigidos ao ou provenientes do "bus" 4. A última interface é referida daqui em diante como “interface para conexão ao "bus" 4”. Cada uma destas interfaces é, por seu turno, subdividida numa secção de entrada (ITE, ISÇE, ISE, IBE respectivamente para conexão a IA, CSC, CIS e "bus" 4) e uma secção.'de saída (ITU, ISCU, ISU, IBU). Note-se que a transferência de dados entre o DM (Figura 2) e o "bus" 4 ocorre via "bus" E e, portanto os blocos IBE, IBU são conectados ao "bus" E. Sobretudo no diagrama a memória externa é dividida nas suas quatro partes funcionais BS, BA, BV, BD, a primeira das quais, tal como acima referido, armazena temporariamente fluxos de entrada (amplificador de sistema) enquanto as outras armazenam fluxos audio e video e dados privados desmultiplexados (amplificadores de audio, video e de dados privados). Numa forma de realização prática exemplar, a memória externa tem uma capacidade de 64 Kpalavras (16 "bits" cada) distribuídas pelas quatro partes funcionais do seguinte modo: BS 16 Kpalavras; BA 32 Kpalavras;The following more detailed diagrams do not indicate the protocol-related signals for transferring data between the various components of the DES and between these and the CNT controller (as a rule, the data request sent by a first component to a second, acknowledges receipt by the latter of the sending of data and availability of the first component for a new operation), where such signals are not essential for understanding the invention, since all are conventional; to maintain the simple design, the means for blocking signals received at the internal time of each component has also been omitted; these means are also completely conventional. Figure 4 is a logical diagram of the data flow through the DES. The final letters E, U of the reference symbols indicate, respectively, the input and output elements in DES. In this figure, the DM block shown in Figure 2 has been divided into interfaces for connection to the blocks IA, CSC, CIS in Figure 1 and another interface dealing with data directed to or from the " bus " 4. The latter interface is hereinafter referred to as "interface for connection to " bus " 4 ". Each of these interfaces is in turn subdivided into an input section (ITE, ISE, ISE, IBE respectively for connection to IA, CSC, CIS and " bus 4) and an output section (ITU, ISCU , ISU, IBU). Note that the data transfer between the DM (Figure 2) and the " bus " 4 occurs via " bus " E, and therefore the IBE, IBU blocks are connected to " bus " E. Particularly in the diagram the external memory is divided into its four functional parts BS, BA, BV, BD, the first of which, as mentioned above, temporarily stores input streams (system amplifier) while the others store audio streams and video and private data demultiplexed (audio, video and private data amplifiers). In an exemplary practical embodiment, the external memory has a capacity of 64 words (16 " bits " each) distributed by the four functional parts as follows: BS 16 Kwords; BA 32 Kpalavras;
De acordo com o que acima fica dito, quando o dispositivo DEC é utilizado como um verdadeiro descodificador, os fluxos audio-visuais provenientes de qualquer uma das entradas de descodificador e transportados pelos meios de "bus" E ou parte da entrada 6E da linha serial 6, entram no DES através de uma das interfaces ITE, ISCE, IBE ou ISE. Apenas uma entrada de DEC e, portanto, apenas uma das interfaces de entrada acima referidas, pode fornecer sinais ao DES em qualquer momento determinado: a operação mutuamente exclusiva é representada esquematicamente pelo comutador SW1 inserido entre as próprias interfaces e amplificador de sistema BS. Os fluxos a serem descodificados, lidos a partir do BS, são transferidos para o analisador gramatical PA que divide os fluxos em componentes audio, video e de dados privados e os encaminha para os amplificadores audio, video e de dados privados BA, BV, BD; os sinais audio e video são depois encaminhados para os respectivos descodificadores através do "bus" U, enquanto os dados privados são encaminhados para a IBU e daqui para o controlador, através do "bus" E.Accordingly, when the DEC device is used as a true decoder, the audio-visual streams from any one of the decoder inputs are carried by the " bus " E or part of the input 6E of the serial line 6, enter the DES through one of the ITE, ISCE, IBE or ISE interfaces. Only one DEC input and therefore only one of the above input interfaces can provide signals to the DES at any given time: the mutually exclusive operation is schematically represented by the SW1 switch inserted between the interfaces and the system amplifier BS itself. The streams to be decoded, read from the BS, are transferred to the PA parser that splits the streams into private audio, video and data components and routes them to the private audio, video and data amplifiers BA, BV, BD ; the audio and video signals are then routed to the respective decoders via the " bus " U, while the private data is forwarded to the IBU and from here to the controller, via " bus " AND.
Quando o dispositivo DEC funciona como um transmissor, os dados MPEG fornecidos pelas fontes entram nas · interfaces ISCE, ITE ou IBE e após serem armazenados são enviados para a interface serial ISU; as mensagens (dados não MPEG) a serem enviadas para a IBU podem chegar através da ISE.When the DEC device functions as a transmitter, the MPEG data provided by the sources enters the ISCE, ITE or IBE interfaces and, after being stored, is sent to the ISU serial interface; the messages (non-MPEG data) to be sent to the IBU may arrive via the ISE.
Quando o dispositivo funciona como um dispositivo de armazenamento, os dados MPEG chegam através da ISE e são .enviados para a IBU. Nestes dois casos, a desmultiplexagem pode ou não ser efectuada no PA. A Figura também indica os amplificadores BME, BMU para armazenamento temporário de mensagens recebidas através da ISE e respectivamente de mensagens transmitidas através da ISU. Deve ser dito que, embora os amplificadores BME, BMU sejam representados como blocos separados, eles são realmente uma parte integrante da interface IS, como se verá mais adiante.When the device acts as a storage device, the MPEG data arrives through the ISE and is sent to the IBU. In these two cases, the demultiplexing may or may not be performed in PA. The Figure also indicates the BME, BMU amplifiers for temporary storage of messages received through the ISE and respectively of messages transmitted through the ISU. It should be said that, although the BME, BMU amplifiers are represented as separate blocks, they are actually an integral part of the IS interface, as will be seen below.
As diferentes saídas de BS também são activadas de uma forma mutuamente exclusiva, como ilustrado esquematicamente pelo comutador SW2. O comutador adicional SW3 representa a possibilidade de a IBU receber dados, quer do BS, quer do BD.The different outputs of BS are also activated in a mutually exclusive manner, as schematically illustrated by the switch SW2. The additional switch SW3 represents the possibility of the IBU receiving data from both the BS and the BD.
recepção de dados de entrada IRD recebe do controlador de memória CM, através do "bus" M, a leitura de dados em BS (Figura 4) e transfere-os para os componentes subsequentes após organizá-los num formato apropriado para estes componentes. A permuta de dados ocorre com um protocolo convencional que envolve um pedido para leitura de dados pela IRD e de acusado de escalonamento pelos CM. Também para o "bus" M a Figra não distingue os grupos de fios que transportam dados dos que transportam sinais relacionados com os protocolos ou outros comandos. Os dados são pedidos pela IRD ao CM com uma frequência determinada pelo sinal CKESTR (fios 13a da conexão 13 queligam. o PA e os FD, Figura 2), e uma operação de leitura * provoca automaticamente o avanço do apontador de memória de leitura, de uma forma totalmente convencional. Para manter a simplicidade do desenho, os sinais de pedido individual e de acusado não são indicados no desenho. Na prática a IRD é feita de um registo de deslocamento que efectua a conversão de 16 para 8 "bits" da leitura de palavras de dados e, em função da informação comunicada pelos componentes a jusante, fornece-lhes um novo bloco de dados do qual foram eliminados os dados já utilizados.reception of incoming IRD data is received from the CM memory controller, via the " bus " M, reading data into BS (Figure 4) and transferring it to subsequent components after organizing them into a format appropriate for these components. Data exchange occurs with a conventional protocol that involves a request for data reading by the IRD and accused of scheduling by the CM. Also for the " bus " M Figra does not distinguish groups of wires that carry data from those carrying signals related to protocols or other commands. The data is requested by the IRD to the CM at a frequency determined by the signal CKESTR (wires 13a of connection 13 quot the AP and the FD, Figure 2), and a read operation * automatically causes the advance of the read memory pointer, in a totally conventional way. In order to maintain the simplicity of the design, individual and accused order signs are not indicated in the drawing. In practice the IRD is made up of a shift register that performs the conversion from 16 to 8 " bits " of the reading of data words and, depending on the information communicated by the downstream components, provides them with a new block of data from which the data already used have been deleted.
Os dádòs lidos pela IRD são disponibilizados, através de uma conexão 17,-para uma unidade SD que gere a transferência de dados para a interface serial IS (Figura 2) e, através de uma conexão 18, para quatro redes lógicas de descodificação D1-D4. A unidade SD destina-se a organizar os dados de acordo com o que é pedido pela interface seriál'IS, na prática efectuando a conversão de 8 para 16 "bits", e para,,. * fornecer os comandos de incremento de escrita e endereço a amplificadores de entrada contidos na IS. Os dados estão prsentes nos fios 16a e os comandos nos fios 16b. Os dois grupos de fios em conjunto formam a conexão 16 na Figura 2. A unidade SD é activada, quando necessário, por sinais fornecidos por uma unidade de controlo CPA através da conexão 65. A rede lógica Dl destina-se a reconhecer os códigos de identificação dos campos atribuídos a informação de serviço referente à camada de sistema e para indicar à unidade de controlo CPA a detecção de um código e o tipo de código através de uma conexão 60, que também inclui linhas de transporte de informação emitidas pelas redes lógicas D2 - D4 para a CPA.The data read by the IRD is provided via a connection 17 to an SD unit which manages the data transfer to the IS serial interface (Figure 2) and through a connection 18 to four decoding logic networks D1- D4. The SD unit is intended to organize the data according to what is requested by the Serial Interface, in practice by converting from 8 to 16 ", bits to ". * provide the write and address increment commands to input amplifiers contained in the IS. The data is present on the wires 16a and the commands on the wires 16b. The two groups of wires together form the connection 16 in Figure 2. The unit SD is activated, when necessary, by signals supplied by a CPA control unit through the connection 65. The logic network D1 is intended to recognize the identifying the fields assigned to the service information relating to the system layer and for indicating to the control unit CPA the detection of a code and the type of code through a connection 60 which also includes information transport lines emitted by the logic networks D2 - D4 for CPA.
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/ A rede lógica D2 destina-se a extrair as indicações de tempo SCR para íerem tomadas disponíveis para o circuito FD (os fios 13b da conexão 13); estas indicações são também fornecidas a uma memória de parâmetro MP (através de uma conexão 61 que inclui também as linhas em que ocorre a permuta de infomação entre MP e D3, D4). A memória MP pode também ser acedida pelo controlador externo (através da interface ICP, Figura 2 e pelos fios 15a da conexão 15) que lê a informação escrita pelas redes lógicas de descodificação e escreve os dados de programação para os DES. A rede lógica D3 destina-se a extrair a informação contida no sistema de registo de cabeçalho e enviá-la para a memória de parâmetro MP. A informação de interesse •para o invento será evidente através da descrição do funcionamento. doPjA,. A rede lógica D4 descodifica os registos de cabeçalho de pacotes e, em função do conteúdo do registo de cabeçalho do pacote e dos procedimentos determinados pela informação de programação contida na MP envia, através das conexões 62, 63, 64, sinais audio, sinais video e dados privados, respectivamente para as unidades POA, POV, POU. Numa forma de realização preferida do invento, o analisador gramatical PA é capaz de extrair simultaneamente os pacotes relacionados com um dos fluxos de dados privados, um dos fluxos de audio e um dos fluxos de video multiplexados no fluxo MPEG. A identidade destes fluxos pode ser determinada pela informação de programação contida na MP; na ausência de uma indicação específica, a D4 extrairá o primeiro fluxo identificado por cada tipo. Em ambos os casos os dados dos outros fluxos serão descartados. Em seguida, através do "bus" M, as unidades POU, POA, POV fomeem à CM sinais recebidos de D4 para escrita nos amplificadores BD, BA, BV (Figura 4). Esta transferência também ocorre com procedimentos convencionais que envolvem um pedido de escrita pelas unidades em PA e de acusado de operação completa pela CM. A D4 também extrai, dos pacotes recebidos, as indicações de tempo DTS, PTS já examinadas acima; estas indicações são utilizadas com procedimentos que dependem do tipo de descodificadores de audio e de video utilizados e são também escritas na memória de parâmetro MP, juntamente com indicações sobre a identidade do fluxo ao qual o pacote se refere e sobre o comprimento do pacote.The logic network D2 is for extracting the SCR time indications to make available plugs for the FD circuit (the wires 13b of the connection 13); these indications are also provided to a parameter memory MP (via a connection 61 which also includes the lines in which the information exchange occurs between MP and D3, D4). The MP memory can also be accessed by the external controller (through the ICP interface, Figure 2 and the wires 15a of the connection 15) which reads the information written by the decoding logic networks and writes the programming data to the DESs. The logic network D3 is intended to extract the information contained in the header registration system and send it to the MP parameter memory. The information of interest to the invention will be apparent from the description of the operation. doPjA. The logical network D4 decodes the packet header registers and, depending on the content of the packet header register and the procedures determined by the programming information contained in the MP, sends, via the connections 62, 63, 64, audio signals, video signals and private data, respectively for POA, POV, POU. In a preferred embodiment of the invention, the grammar analyzer PA is capable of simultaneously extracting the related packets from one of the private data streams, one of the audio streams and one of the video streams multiplexed in the MPEG stream. The identity of these flows can be determined by the programming information contained in the MP; in the absence of a specific indication, D4 will extract the first stream identified by each type. In both cases the data of the other flows will be discarded. Then through " bus " M, the POU, POA, and POV units are fed to CM signals received from D4 for writing to amplifiers BD, BA, BV (Figure 4). This transfer also occurs with conventional procedures involving a request for writing by the units in AP and of accused of full operation by the CM. D4 also extracts from the received packets the DTS, PTS time indications already discussed above; these indications are used with procedures that depend on the type of audio and video decoders used and are also written in the MP parameter memory along with indications about the identity of the stream to which the packet refers and about the length of the packet.
As redes lógicas D2 - D4 são activadas de uma forma mutuamente exclusiva pela CPA por meio de sinais emitidos numa conexão 20 e fornecem à CPA informação sobre erros e anomalias graves, que alteram ou impedem o funcionamento do dispositivo.The logic networks D2-D4 are activated in a mutually exclusive manner by the CPA via signals emitted in a connection 20 and provide the CPA with information about errors and serious anomalies that alter or impede the operation of the device.
Cada uma das portas POU, POA, POV é essencialmente feita de um registo com entrada de 8 "bits" e saída de 16 "bits" e de uma rede lógica para gerir o protocolo para a transferência de sinal para as respectivas secções da memória MT (figura 1). A unidade de controlo CPA gere todas as operações do circuito de acordo com os dados contidos na memória de parâmetro MP (Figura 5), com a informação recebida das redes lógicas D1-D4 e com os possíveis sinais externos, fornecidos pelo controlador e presentes nos fios da parte 4E do "bus" 4 que estão a ser recebidos nos meios DES (Figura 1). Entre os sinais externos menoiona-se aqui um sinal START para a activação das operações do dispositivo e um sinal VIDEO_AUDION que, juntamente com a informação contida na MP, desactiva a descodificação dos pacotes audio e video quando estas operações devam ser efectuadas noutros circuitos. Para isto as entradas de POA, POV estão ligadas às saídas dos respectivos multiplexadores MX3, MX4 que são controlados pelo CPA através de um sinal presente numa conexão 66 e que possuem uma segunda entrada ligada a uma conexão de saída adicional 21 do IRD, na qual estão presentes os pacotes. Os dois multiplexadores são feitos operar de um modo mutuamente exclusivo, tal como’indicado pelo inversor INV. O CPA sinaliza erros ou situações anómalas à interface ICP (Figura 2) na forma de pedidos de interrupção emitidos nos fios 15b da conexão 15. O funcionamento do dispositivo PA será agora descrito, também com referência ao gráfico de fluxos nas Figuras 6 a 9.Each of the ports POU, POA, POV is essentially made up of a register with input of 8 " bits " and output of 16 " bits " and a logic network for managing the protocol for the transfer of signal to the respective sections of the MT memory (Figure 1). The CPA control unit manages all circuit operations according to the data contained in the MP parameter memory (Figure 5), with the information received from the logic networks D1-D4 and with the possible external signals supplied by the controller and present in the bus "part 4E wires 4 that are being received in the DES means (Figure 1). Between the external signals a START signal for activating the operations of the device and a VIDEO_AUDION signal are mentioned here, which together with the information contained in the MP disables the decoding of the audio and video packages when these operations are to be carried out in other circuits. For this purpose, the POA and POV inputs are connected to the outputs of respective MX3 and MX4 multiplexers which are controlled by the CPA through a signal present on a connection 66 and having a second input connected to an additional output connection 21 of the IRD, in which packages are present. The two multiplexers are operated in a mutually exclusive manner, as indicated by the inverter INV. The CPA signals errors or anomalies to the ICP interface (Figure 2) in the form of interrupt requests issued on the wires 15b of the connection 15. The operation of the device PA will now be described, also with reference to the flow chart in Figures 6 to 9.
Como se pode ver na Figura 6, depois de receber o sinal START, a unidade de controlo de analisador gramatical CPA (Figura 5) tem primeiro de verificar se o sinal VIDEO_AUDION indica que a análise não deve ser efectuada. No último caso, tal como acima referido, o CPA posiciona os multiplexadores MX3, MX4 na entrada ligada à conexão 21 de modo a que os pacotes sejam transferidos directamente do IRD para as portas de saída POA, POV. Se se deve efectuar a análise, o CPA posiciona os multiplexadores nas entradas ligadas às saídas de D4, activa a rede lógica Dl e começa por aguardar um código (SEARCH CODES). Sob condições de funcionamento normais, o Dl deve detectar primeiro um código de início de condensação, em seguida um possível código de início de registo de cabeçalho de sistema e depois os códigos deAs shown in Figure 6, after receiving the START signal, the CPA grammar analyzer control unit (Figure 5) must first verify that the VIDEO_AUDION signal indicates that the analysis should not be performed. In the latter case, as discussed above, the CPA positions the MX3, MX4 multiplexers at the input connected to the connection 21 so that the packets are transferred directly from the IRD to the POA, POV output ports. If the analysis is to be performed, the CPA positions the multiplexers at the inputs connected to the D4 outputs, activates the D1 logic network and starts by waiting for a code (SEARCH CODES). Under normal operating conditions, the D1 must first detect a condensation start code, then a possible system header register start code and then the
inicio de pacotes. Enquanto o código de início de pacote não chega, todos os "bits" chegados ao circuito DES são eliminados. Após a chegada de cada rim dos códigos (passo 100), o Dl descodifica-os e o CPA seguirá três caminhos diferentes dependendo do código recebido. Os três caminhos são indicados sinteticamente na Figura 6 pelos passos 101 (registo de cabeçalho de condensação de análise), 102 (registo de cabeçalho de sistema de análise), 103 (pacote de análise). Cada um destes três caminhos corresponde respectivamente à activação de uma das redes lógicas D2 - D4, tal como indicado pelos passos 104, 105, 106 na Figura 7. Note-se que o passo “POSICIONAR O SINALIZADOR DE PESQUISA” (“SET SEARCH FLAG”) na Figura 7 corresponde ao passo “CÓDIGOS DE PESQUISA” (“SEARCH CODES”) na Figura 6. . xV ,lvstart of packages. While the packet start code does not arrive, all " bits " to the DES circuit are eliminated. Upon arrival of each kidney of the codes (step 100), the D1 decodes them and the CPA will follow three different paths depending on the received code. The three paths are indicated synthetically in Figure 6 by steps 101 (analysis condensation header record), 102 (analysis system header record), 103 (analysis package). Each of these three paths respectively corresponds to the activation of one of the logical networks D2-D4, as indicated by steps 104, 105, 106 in Figure 7. Note that the step "POSITIONING THE SEARCH SEARCH" ") In Figure 7 corresponds to the" SEARCH CODES "step in Figure 6. xv, lv
Se o código for o código de início de condensação, a rede lógica D2 (Figura 5)* analisa o registo de cabeçalho de condensação (passo 101), extraindo as referências de relógio de sistema SCR e fomece-lhes o bloco FD (Figura 2) para a reconstrução do sinal CKS.If the code is the condensation start code, the logic network D2 (Figure 5) * analyzes the condensation header register (step 101), extracting the SCR system clock references and supplying them with the FD block (Figure 2 ) for the reconstruction of the CKS signal.
Quando um código de início de registo de cabeçalho de sistema é reconhecido, efectuam-se as operações do passo 102, ilustrada com mais pormenor na Figura 8. A rede lógica D3 (Figura 5) tem de descodificar determinados parâmetros contidos no registo de cabeçalho e fomecê-los à memória de parâmetro MP. O significado destes parâmetros, que são indicados no gráfico de fluxo na Figura 8, é conhecido através do padrão. O CPA efectua verificações nos valores de alguns destes parâmetros - em particular os relacionados com a taxa de fluxo (TAXA LIMIATE) (“RATEJBOUND”) e comc'a mínima dimensão de memória requerida pelos dados ,privados (STD_AMPLIFICADOR_DIMENSÃO_LIMITE) (“STD_BUFFER_SIZE_BOUND), e um par de sinalizadores F e CPS que indicam as características do fluxo (transmissão a uma taxa e parâmetros de limite fixos) - para verificar se os próprios valores são aceitáveis (taxa de fluxo e capacidade de memória) ou se são os pretendidos (para os dois sinalizadores). Se o resultado for negativo, é gerado um sinal que indica que a descodificação é impossível, o qual é apresentado num dos fios 15b. Nestas condições, as operações do analisador gramatical são bloqueadas até à chegada de um novo START.When a system header register start code is recognized, the operations of step 102, shown in more detail in Figure 8, are performed. The logical network D3 (Figure 5) must decode certain parameters contained in the header record and them to the MP parameter memory. The meaning of these parameters, which are indicated in the flow chart in Figure 8, is known by the standard. The CPA performs checks on the values of some of these parameters - in particular those related to the flow rate ("RATEJBOUND") and the minimum amount of memory required by the data, private (STD_AMPLIFICADOR_DIMENSÃO_LIMITE) ("STD_BUFFER_SIZE_BOUND"), and a pair of F and CPS flags indicating the characteristics of the flow (transmission at a fixed rate and limit parameters) - to check whether the values themselves are acceptable (flow rate and memory capacity) or if they are intended (for the two flags). If the result is negative, a signal is generated indicating that the decoding is impossible, which is displayed on one of the wires 15b. Under these conditions, grammar analyzer operations are blocked until a new START arrives.
Se o pacote recebido for um código de início de pacote, efectuam-se as operações do passo 103, ilustradas com mais pormenor na Figura 9. O CPA activa o D4If the received packet is a packet start code, the operations of step 103, shown in more detail in Figure 9, are performed. The CPA activates the D4
a identidade do fluxo ao qual pertence o pacote, para verificar se o fluxo é realmente aquele que está a ser processado. Se o registo de cabeçalho indica que o pacote é um pacote video que pertence ao presente fluxo, o comprimento do pacote é armazenado em MP; a presença de sinais DTS (caso existam) é indicada ao controlador externo e, após o controlador ler estes sinais, a transferência para a POV dos dados contidos no pacote é comandada para o envio subsequente para o amplificador de video BV (Figura 4) e depois para o descodificador de video DV (Figura 1).the identity of the stream to which the packet belongs, to verify that the stream is actually the one being processed. If the header record indicates that the packet is a video packet belonging to the present stream, the packet length is stored in MP; the presence of DTS signals (if any) is indicated to the external controller and, after the controller reads these signals, the transfer to the POV of the data contained in the packet is commanded for subsequent sending to the video amplifier BV (Figure 4) and then to the DV video decoder (Figure 1).
Se o pacote não for um pacote video, o CPA examina se é um pacote audio ou um pacote de dados privados. Se for um pacote audio que pertence ao fluxo pretendido, o comprimento é armazenado em MP, os sinais PTS que podèm estar presentes são lidos e ordenada a transferência dos dados contidos no pacote para a POA para armazenamento na BA. Se for um pacote de dados privados, é ordenado o envio dos dados contidos no pacote para a POU para armazenamento na BD.If the package is not a video package, the CPA examines whether it is an audio package or a private data package. If it is an audio packet belonging to the desired stream, the length is stored in MP, the PTS signals that may be present are read and the transfer of the data contained in the packet to the POA for storage in the BA is ordered. If it is a private data packet, it is ordered to send the data contained in the packet to the POU for storage in the DB.
Quando o PA eventualmente recebe o código de fim, volta a descansar.When the AP eventually receives the end code, it rests again.
Deve referir-se que, relativamente aos sinais de video e aos dados privados, apenas são transferidos dados “líquidos” para a saída, ou seja, os dados sem a informação de serviço contida no registo de cabeçalho, tal como prescrito pelo padrão. Para o audio tanto é possível transferir dados líquidos, como prescrito pelo padrão ISO/IEC 11172-3, como transferir todo o pacote, dependendo das características do descodificador audio. A Figura 10 mostra o diagrama de bloco devDM. São também ilustrados elementos na Figura 4 indicados com as mesmas referências. O DM compreende uma secção de entrada (blocos ITE, ISCE, IBE) que transfere os dados provenientes da IA, CSC e CNT (Figura 1) numa conexão EE para o controlador de memória CM, através de um multiplexador MX1 e uma conexão ou "bus" MW, que representa aquela parte do "bus" M que transporta sinais dirigidos ao controlador de memória CM (Figura 4), e uma secção de saída (blocos ITU, ISCU, IBU) que encaminha para LA, CSC e CNT, através de um desmultiplexador MX2 e de uma conexão EU, os sinais lidos em BS (Figura 4) e presentes numa conexão ou "bus" MR, que representa aquela parte do "bus" M (Figura 2) destinada a transportar os sinais que saem de CM. As conexões EE, EU e MW, MR são conexões unidireccionais obtidas através da separação, de um modo / totalmente convencional, as duas direcções de transmissão dos "bus" ^ e M respectivamente à entrada para DM.It should be noted that, for video signals and private data, only "liquid" data is transferred to the output, ie the data without the service information contained in the header record as prescribed by the standard. For audio it is possible to transfer liquid data, as prescribed by the ISO / IEC 11172-3 standard, or to transfer the whole package, depending on the characteristics of the audio decoder. Figure 10 shows the devDM block diagram. Also shown are elements in Figure 4 indicated with the same references. The DM comprises an input section (ITE blocks, ISCE, IBE) that transfers the data from the IA, CSC and CNT (Figure 1) into an EE connection to the CM memory controller, through an MX1 multiplexer and a connection or "; bus " MW, which represents that part of " bus " M which carries signals directed to the memory controller CM (Figure 4), and an output section (ITU blocks, ISCU, IBU) that forwards to LA, CSC and CNT, through an MX2 demultiplexer and a EU connection, the signals read in BS (Figure 4) and present in a connection or " bus " MR, which represents that part of " bus " M (Figure 2) intended to carry the signals coming out of CM. The connections EE, EU and MW, MR are unidirectional connections obtained by separating, in a fully conventional manner, the two transmission directions of the " bus " ^ and M respectively to the DM input.
Se o dispositivo do presente invento for colocado no lado de descodificação de um sistema de transmissão para fluxos MPEG, o circuito ITE recebe blocos de dados de 8 "bits" de uma IA e dispõe-nos em blocos de 16 "bits" para serem transferidos para o controlador CM e para o BS. O circuito ITU recebe do controlador CM, através de um fio apropriado de "bus" MR, a informação sobre o nível de preenchimento da memória BS (sinal STAT que será examinado no decurso de uma descrição pormenorizada de CM) e envia para a IA, através de um fio EU, um pedido para descontinuar a transmissão de dados,·.se o. nível de preenchimento de BS excedeu um limiar superior, t ou um pedido para reiniciar a transmissão, se o nível de preenchimento de BS caiu abaixo de um limiar inferior. Ambos os limiares são programáveis.If the device of the present invention is placed on the decoding side of a transmission system for MPEG streams, the ITE circuit receives data blocks of " bits " of an AI and it arranges us in blocks of 16 " bits " to be transferred to the CM controller and to the BS. The ITU circuit receives from the CM controller, via a suitable bus " MR, information on the level of filling of the memory BS (STAT signal which will be examined in the course of a detailed description of CM) and sends a request to the IA, through a US wire, to discontinue the data transmission. if the. BS fill level exceeded a higher threshold, t or a request to restart the transmission if the BS fill level fell below a lower threshold. Both thresholds are programmable.
Se o dispositivo for utilizado no lado do transmissor, a ITU dividirá os blocos de 16 "bits" de dados lidos na memória em dois "bytes" e enviá-los-á sequencialmente para IA; a ITE recebe da LA sinais de retomo provenientes do controlador e envia-os para a CM.If the device is used on the transmitter side, the ITU will divide the blocks of 16 " bits " of data read in memory in two " bytes " and will send them sequentially to AI; the ITE receives the LA return signals from the controller and sends them to CM.
Ambas as ITE, ITU são realizadas por meio de duas máquinas de estado finito, uma dedicada' a receber dados do exterior e a enviá-los para a memória, e a-outra dedicada à gestão de sinais de controlo. Uma vez que o protocolo de diálogo é padrão, um perito no ramo não terá problemas para realizar estes dispositivos.Both ITE and ITU are performed by means of two finite state machines, one dedicated to receiving data from the outside and sending it to memory, and the other dedicated to the management of control signals. Since the dialog protocol is standard, one skilled in the art will have no problem performing these devices.
Os circuitos ISCE, ISCU, IBE, IBU compreendem um par de registos numa disposição de “ping-pong” (isto é, um par de registos que alternam em cada ciclo nasf ,íít operações de leitura e de escrita) e uma rede lógica para gerir os sinais de pedido/acusado de recepção prescritos pelo protocolo. Os dados que chegam a ou que saem destes circuitos nos diferentes modos de funcionamento são claramente mostrados através do que acima se descreveu.The ISCE, ISCU, IBE, IBU circuits comprise a pair of registers in a "ping-pong" arrangement (i.e., a pair of registers alternating in each reading, writing and writing cycle) and a logic network for the request / acknowledgment signals prescribed by the protocol. The data arriving at or leaving these circuits in the different modes of operation are clearly shown by what has been described above.
Através dos fios 15c da conexão 15 todos os circuitos em DM também recebem de ICP (Figura 2) o comando STOPE para parar as respectivas operações quando o controlador CNT (Figura 1) pede acesso ao "bus" E, e enviam para o ICP, através dos fios 15d, que também pertencem à conexão 15, um sinal STOPDE para acusar que ocorreu a paragem.Through the wires 15c of the connection 15 all the circuits in DM also receive from ICP (Figure 2) the STOPE command to stop their operations when the CNT controller (Figure 1) requests access to " E, and send to the ICP, through the wires 15d, which also belong to the connection 15, a STOPDE signal to acknowledge that the stop has occurred.
Com referência à Figura 11, o bloco ICP compreende três redes lógicas^GIR, CDE, CAC que, respectivamente, se destinam a gerir os pedidos de interrupção, a descodificar os endereços dos registos internos nos DES e a arbitrar os pedidos de acesso aos "bus" E, U (Figura 1) provenientes de DM, IU (Figura 2) ou do controlador CNT. A GIR recebe pedidos de interrupção do PA, CM e IS através dos fios 15b da conexão 15, estando cada um dos fios associado a um pedido específico IRQX. Assume-se, a título de exemplo, que 16 pedidos distintos podem atingir a GIR. Na presença desses pedidos a GIR envia um sinalizador IRQ para o controlador CNT (Figura 1) através de um fio de "bus" 4U (que representa a-parte do "bus" 4 que sai dos DES) e subsequentemente, quando recebem o comando RIRQ de CNT através do "bus" 4E, disponibiliza os pedidos no "bus" E. A GIR também compreende meios para evitar que os pedidos que chegam enquanto está a ser processado um pedido anterior sejam apagados sem serem distribuídos. A estrutura da GIR será descrita com referência à Figura 12. O circuito CDE que gere o registo de endereço completa um endereçamento indirecto, o qual envolve, numa operação inicial, que envia o endereço o CDE e, numa segunda operação, que realmente escrevem é-lêem os dados para/e do registo. O CDE consiste essencialmente num descodificador que recebe o endereço através do "bus" EE e apresenta, nos fios 15e da conexão 15, os sinais de activação para registos individuais. O endereçamento indirecto é uma técnica bem conhecida para os peritos no ramo e, portanto, o circuito CDE não requer uma descrição mais pormenorizada. O circuito CAC gere o acesso ao "bus" E, U de modo que estes "bus" são normalmente atribuídos, respectivamente, à DM ou à IU e, ao invés, são atribuídos ao controlador CNT (Figura 1) quando esta última o requer. O circuito compreende dois elementos idênticos, cada um dos quais gere o acesso a um dos dois "bus". O pedido de acesso pelo controlador é o sinal IOBUS que é apresentado pelo CNT num dos dois fios de "bus" 4E e indica, dependendo do seu valor lógico, se está envolvido o acesso ao "bus" E ou ao "bus" U. Como consequência do pedido, o CAC gera, dependendo do elemento a que respeita, o sinal STOPE (fios 15c) ou STOPU (fios 15f) que solicita operações para que os circuitos DM ou IU parem; após receber os sinais de acusado de recepção STOPDE, STOPDU, proporcionado pelos componentes envolvidos atravésWith reference to Figure 11, the ICP block comprises three logical networks ^ GIR, CDE, CAC respectively, which are intended to manage interrupt requests, decode the addresses of the internal registers in the DES and to arbitrate requests for access to "; bus " E, U (Figure 1) from DM, IU (Figure 2) or the CNT controller. The GIR receives interrupt requests from the PA, CM and IS through the wires 15b of the connection 15, each of the wires being associated with a specific request IRQX. It is assumed, by way of example, that 16 different applications can reach GIR. In the presence of these requests GIR sends an IRQ flag to the CNT controller (Figure 1) via a " bus " 4U (representing the part of the "bus" 4 that exits from the DES) and subsequently, when they receive the RIRQ command from CNT through the " bus " 4E, makes requests available in " bus " E. GIR also comprises means for preventing requests arriving while processing an earlier request being erased without being distributed. The structure of the GIR will be described with reference to Figure 12. The CDE circuit which generates the address register completes an indirect addressing which involves, in an initial operation, which sends the address the CDE and, in a second operation, which actually write is -list the data to / and log. The CDE essentially consists of a decoder that receives the address through " bus " EE and displays, on the wires 15e of the connection 15, the activation signals for individual registers. Indirect addressing is a technique well known to those skilled in the art, and therefore, the CDE circuitry does not require a more detailed description. The CAC circuit generates access to " bus " And, so that these " bus " are usually assigned to the DM or UI, respectively, and instead are assigned to the CNT controller (Figure 1) when the latter requires it. The circuit comprises two identical elements, each of which generates access to one of the two " bus ". The controller access request is the IOBUS signal that is displayed by the CNT on one of the two " bus " 4E and indicates, depending on its logical value, whether access to the " bus " E or the " bus " U. As a consequence of the request, the CAC generates, depending on the element concerned, the signal STOPE (wires 15c) or STOPU (wires 15f) requesting operations for the circuits DM or IU to stop; after receiving the STOPDE, STOPDU indictment, provided by the components involved through
kcl ctivaçao dos fios 15d, 15g eque indica que a paragem ocorreu, o CAC gerará sinais de OEE, OEU para os circuitos condutores PE, PU nos fios 5E, 5U, que formam a conexão 5 nas Figuras 1,2; o CAC também receberá os comandos habituais de leitura/escrita (R/W) e de selecção de "chip" (CS) e enviara o sinal de disponibilidade RDY para o controlador. Um circuito deste tipo é totalmente convencional.and that indicates that the stop has occurred, the CAC will generate OEE, OEU signals for the PE, PU conductive circuits in the wires 5E, 5U, which form the connection 5 in Figures 1, 2; the CAC will also receive the usual read / write (R / W) commands and select " chip " (CS) and will send the RDY availability signal to the controller. Such a circuit is totally conventional.
Outros sinais de entrada/salda para e do ICP resultarão da descrição dc outros blocos dos DES (Figura 1).Other input / output signals to and from the ICP will result from the description of other DES blocks (Figure 1).
Com referência à Figura 12, no exemplo aqui considerado, de 16 pedidos de interrupção possíveis, o circuito GIR compreende um banco de 16 registos de “latch”Referring to Figure 12, in the example given here, of 16 possible interrupt requests, the GIR circuit comprises a bank of 16 "latch"
Ll. Cada elementovpossui a sua entrada de porta ligada a um dos fios 15b e, ao recebef:,. «iTA o pedido IRQX, transfere à saída um sinal num nível lógico previamente determinado (em particular 1). As saídas dos diferentes elementos de Ll estão conectadas às entradas de tuna porta OR, indicada como Pl, cuja saída é o fio de "bus" 4U que transporta o sinalizador IRQ, que assinala a presença de um pedido de interrupção, para controlar o CNT. Sobretudo, cada uma das saídas de Ll está conectada a um dos registos de um banco de 16 registos Rl, o qual armazena pedidos de interrupção e transfere-os no "bus" EU (sinal IRQR) ao receber um comando de leitura RIRQ fornecido pelo controlador através de um fio de "bus" 4E. Cada sinal de saída .de Rl é também devolvido para a entrada de reajustamento do respectivo elemento em Ll através da série de uma porta AND e de uma porta NOR, que pertencem aos respectivos bancos de porta P2, P3. Cada porta em P2 é activada por um impulso que é derivado de um gerador de impulsos GIM do comando de leitura para o respectivo registo em, JS.1.Ll. Each element has its door input connected to one of the wires 15b and, upon receiving:. In the IRQX request, it outputs a signal at a predetermined logical level (in particular 1). The outputs of the different elements of Ll are connected to the inputs of the OR gate, denoted by Pl, whose output is the " bus " 4U that carries the IRQ flag, which signals the presence of an interrupt request, to control the CNT. Above all, each of the outputs of Ll is connected to one of the registers of a bank of 16 registers Rl, which stores interrupt requests and transfers them to the " bus " US (IRQR signal) upon receiving a RIRQ read command supplied by the controller through a " bus " 4E. Each Rl output signal is also returned to the readjust input of the respective element in Ll through the series of an AND gate and a NOR gate, which belong to the respective gate banks P2, P3. Each port in P2 is activated by a pulse which is derived from a GIM pulse generator of the read command for the respective register in, JS.1.
Na prática o GIM pode ser um circuito de diferenciação. As portas individuais em P3 são activadas pelo respectivo sinal de saída de um banco de 16 que activa os registos R2 os quais, sob o comando de um sinal de escrita proporcionado por CDE (Figura 11) através de um dos fios 15e, carrega um sinal que activa o processamento de pedidos de interrupção individuais e que é fornecido pelo controlador através do "bus" EE. É evidente que, com a disposição aqui descrita, não é reajustado um pedido de interrupção e é mantido disponível para a unidade controladora até que seja realmente lido pelo último. Deste modo, os pedidos que chegam enquanto o controlador já está a processar outro pedido não se perdem. Sobretudo, através do registo R2 e das portas P3 é possível mascarar as interrupções individualmente.In practice, IMT can be a differentiation circuit. The individual ports in P3 are activated by the respective output signal of a bank of 16 which activates the registers R2 which, under the command of a writing signal provided by CDE (Figure 11) through one of the wires 15e, carries a signal which activates the processing of individual interrupt requests and which is provided by the controller through " bus " AND IS. Of course, with the arrangement described herein, an interrupt request is not readjusted and is kept available to the controller unit until it is actually read by the latter. Therefore, requests arriving while the controller is already processing another request are not lost. Above all, through the register R2 and the P3 ports it is possible to mask interrupts individually.
secção de transmissão STX e uma secção de recepção SRX, que corresponde ao conjunto de blocos BMU, ISU e respectivamente ISE, BME na Figura 4. Se o dispositivo DEC (Figura 1) é utilizado como um transmissor, a secção de transmissão STX destina-se essencialmente a enviar dados e mensagens MPEG, enquanto a secção de recepção SRX recebe e disponibiliza ao controlador os sinais que acusam a recepção de mensagem, que são provenientes do dispositivo associado a um descodificador remoto; vice-versa, no dispositivo DEC associado ao receptor, a secção SXT transmite os sinais de acusado de recepção proporcionados pelo controlador e a secção de recepção recebe os dados e as mensagens, envia os primeiros ao amplificador de sistema e disponibiliza os últimos para o controlador. A secção de transmissão destina-se a dispor a transmissão de sinais num protocolo HDLC no interior de uma moldura PCM, pelo facto de ter em conta, por um lado, as características de protocolo e, pelo outro, o facto de determinados canais de uma moldura PCM serem reservados à informação de sincronização e de sinalização e não poderem ser utilizados para comunicações. O protocolo HDLC utilizado no presente pedido utiliza “molduras” que incluem, por ordem: pelo menos uma palavra de sincronização inicial, caracterizada por seis "bits" consecutivos “1”; as palavras de sincronização podem ser múltiplas se for necessário adaptar o preenchimento do canal para a taxa de "bit" realmente requerida; uma palavra de “endereço”, que compreende um grupo de "bits" que especifica o tipo de informação transmitida, designadamente os dados MPEG, e o sinal de mensagem ou de acusado de recepção; neste último caso a palavra de endereço também codifica o significado do próprio sinal de acusado de recepção; uma sucessão de palavras que representa o teor de informação de transmissão (obviamente estes não existem no caso de transmissão de um sinal de acusado de recepção); duas palavras para verificar a correcção da transmissão (em particular, duas palavras que representam um código de redundância cíclico).the transmission section STX and an SRX receiving section, which corresponds to the set of blocks BMU, ISU and respectively ISE, BME in Figure 4. If the DEC device (Figure 1) is used as a transmitter, the receiving section SRX receives and makes available to the controller the signals that acknowledge the message coming from the device associated with a remote decoder; vice versa, in the DEC device associated with the receiver, the SXT section transmits the acknowledge signals provided by the controller and the receiving section receives the data and messages, sends the first to the system amplifier and provides the latter to the controller . The transmission section is intended to provide the transmission of signals in an HDLC protocol within a PCM frame in that it takes into account, on the one hand, the protocol characteristics and, on the other, the fact that certain channels of a frame are reserved for synchronization and signaling information and can not be used for communications. The HDLC protocol used in the present application uses frames which include, in order: at least one initial synchronization word, characterized by six " bits " consecutive "1"; the sync words can be multiple if you need to adapt the channel fill to the " bit " really required; an "address" word, which comprises a group of " bits " which specifies the type of information transmitted, namely the MPEG data, and the message signal or acknowledge signal; in the latter case the word of address also encodes the meaning of the signal of accused of receiving itself; a sequence of words representing the content of transmission information (obviously these do not exist in case of transmission of a signal of accused of reception); two words to check the transmission correction (in particular, two words representing a cyclic redundancy code).
Podem ser encontrados mais pormenores sobre a estrutura de moldura indicada no padrão internacional 1SO/1EC 3309.More details on the frame structure indicated in the international standard 1SO / 1EC 3309 can be found.
Em face do que acima fica dito, a secção de transmissão STX compreende: um gerador de dados GD, que compreende dois elementos que armazenam respectivamente os dados que são provenientes, por exemplo, da unidade SD (Figura 5) do analisador, gramatical PA através da conexão 16 e as mensagens fornecidas pelo controlador através do "bus" EE; o GD envia os dados/mensagens, um "byte" de cada vez, para uma moldura HDLC que forma o dispositivo TH, quando o GD recebe o pedido correspondente de TH; o • elemento de memória para as mensagens é o bloco BMU na Figura 4. . sv o dispositivo TH de formação de moldura HDLC, que insere as palavras sincronização e o endereço no inicio de cada moldura, quebra as sequências de ls que, nas palavras de informação, podiam simular a palavra de sincronização (em particular, através da inserção de um 0 após cinco ls consecutivos) e computa o código de redundância cíclica, adicionando-o no final da moldura; a estrutura de TH será descrita mais adiante, com referência à Figura 14; uma interface de saída IPT, que pede a TH, um "bit" de cada vez, os sinais a ''i! serem transmitidos e os insere numa moldura PCM na base da informação de sincronização proporcionada por CIS (Figura l) através da linha 6E; a moldura PCM é depois emitida na conexão 6U. A secção de recepção SRX é complementar da secção de transmissão e comprèende: uma interface de saída IPR que extrai, um "bit" de cada vez, dados HDLC de uma moldura PCM presente na linha 6E, na base da informação de sincronização fornecida por CIS através da mesma linha 6E; um dispositivo RH para dividir a moldura HDLC, cujas tarefas são complementares das de TH e que tem de reconhecer o tipo de informação transmitida, transferindo as mensagens e os dados MPEG, um "byte" de cada vez, para um receptor de dados RXD e que disponibiliza os sinais de acusado de recepção ao controlador CNT (Figura l); a estrutura de RH é ilustrada em pormenor na Figura 15; \; ο receptor de dados RXD, que annazena em amplificadores de dadoá ou de mensagens os "bytes" recebidos de RH antes de os enviar, respeetivameute, para BS (Figura 4) e CNT (Figura 1) através dos "bus" MW, EU; o amplificador de dados é composto por dois elementos numa disposição “ping-pong” e destina-se a armazenar dados durante o tempo que o controlador de memória necessita para obter acesso a BS; pelo contrário o amplificador de mensagem (que foi indicado como BME na Figura 4) é uma memória FIFO, que annazena mensagens completas e assinala que está preenchido (e portanto que as mensagens estão presentes) por um pedido de interrupção.In view of the foregoing, the transmission section STX comprises: a data generator GD, comprising two elements respectively storing the data coming from, for example, the SD unit (Figure 5) of the parser, grammar PA through of the connection 16 and the messages provided by the controller through the " bus " AND IS; the GD sends the data / messages, a " byte " at a time, to an HDLC frame forming the device TH, when the GD receives the corresponding request of TH; The memory element for the messages is the BMU block in Figure 4. the HDLC framing device TH, which inserts the words synchronization and the address at the beginning of each frame, breaks the ls sequences which, in the information words, could simulate the sync word (in particular, by inserting a 0 after five consecutive ls) and computes the cyclic redundancy code by adding it to the end of the frame; the TH structure will be described below with reference to Figure 14; an IPT output interface, which requests TH, a " bit " at each turn, the signals are " are transmitted and inserted into a PCM frame on the basis of the synchronization information provided by CIS (Figure 1) via line 6E; the PCM frame is then emitted at the 6U connection. The SRX receiving section is complementary to the transmission section and comprises: an IPR output interface extracting a " bit " at a time, HDLC data of a PCM frame present in line 6E, on the basis of the synchronization information provided by CIS through the same line 6E; an RH device to divide the HDLC frame, whose tasks are complementary to those of TH and which must recognize the type of information transmitted by transferring messages and MPEG data, a " byte " at a time, to an RXD data receiver and which provides the acknowledge signals to the CNT controller (FIG. 1); the HR structure is illustrated in detail in Figure 15; \; ο the RXD data receiver, which annazena in data or message amplifiers the " bytes " received from HR before sending them, respectively, to BS (Figure 4) and CNT (Figure 1) through the " bus " MW, EU; the data amplifier is composed of two elements in a "ping-pong" arrangement and is intended to store data for as long as the memory controller needs to gain access to BS; instead the message amplifier (which has been indicated as BME in Figure 4) is a FIFO, which annains complete messages and indicates that it is filled (and therefore the messages are present) by an interrupt request.
Com referência à Figura 14, no blopo TH um multiplexador MX5 possui quatro entradas conectadas, respectivamente: à conexão 22 na qual a GD (Figura 13) apresenta a informação a ser transmitida; a meios que fornecem a informação a ser transmitida; a meios que fornecem a palavra de sincronização (seta FL), obtida através do grupo apropriado de níveis lógicos por fios; à saída 70 de um circuito CRT que computa o código de redundância cíclica na transmissão; à saída 71 de um circuito SIH para seleccionar o endereço HDLC. Ο MX5 é posicionado na entrada apropriada, dependendo da fase da transmissão, por meio de um comando emitido numa conexão 27 por uma rede lógica de controlo-LOT, que também pede os "bytes" de dados do gerador GD, através de um sinal UNBYTE emitido no fio 23. O circuito SH compreende três registos nos quais o controlador escreve, através do "bus" EE, os valores atribuídos à palavra de endereço, respectivamente para sinais de dados, de mensagens e de acusado de.recepção. Através da conexão 71, o SIH fornece ao MX5, na base de um sinal de controlo emitido por LCT numa conexão 28, a palavra ADDR que corresponde ao tipo de informação transmitida. O SIH também disponibiliza os valores utilizados para bloquear o RH na Figura 13 (sinal DAM presente numa conexão 25), de modo que o último possa interpretar correctamente a informação recebida. Obviamente, esses valores também serão notificados ao dispositivo remoto DECR (Figura 1), caso esteja presente. A saída 72 do multiplexador MX5 está conectada a um conversor paralelo para série PS, cuja saída 29 (sinal OUTS) está conectada tanto a CRT como a um dispositivo UNT que emite os dados na saída série 24 após quebrar as sequências de ls consecutivos tal como acima se referiu. O circuito PS carrega os "bytes" que saem do 2'With reference to Figure 14, in block TH an MX5 multiplexer has four inputs respectively connected: to the connection 22 in which the GD (Figure 13) shows the information to be transmitted; the means that provide the information to be transmitted; to means providing the synchronization word (arrow FL), obtained through the appropriate group of logical levels by wires; to the output 70 of a CRT circuit which computes the cyclic redundancy code in the transmission; to the output 71 of an SIH circuit to select the HDLC address. Ο MX5 is positioned at the appropriate input, depending on the phase of the transmission, by means of a command issued on a connection 27 by a LOT-control logic network, which also requests the " bytes " of data from the generator GD via a UNBYTE signal issued on the wire 23. The circuit SH comprises three registers in which the controller writes, through the " bus " EE, the values assigned to the address word, respectively for data, message and acknowledgment signals. Through the connection 71, the SIH provides the MX5, on the basis of a control signal emitted by the LCT in a connection 28, with the word ADDR corresponding to the type of information transmitted. The SIH also provides the values used to lock the HR in Figure 13 (DAM signal present on a connection 25), so that the latter can correctly interpret the received information. Obviously, these values will also be reported to the remote DECR device (Figure 1), if present. The output 72 of the MX5 multiplexer is connected to a PS-series parallel converter whose output 29 (OUTS signal) is connected to both the CRT and to a UNT device which outputs the data in the serial output 24 after breaking the consecutive ls sequences as mentioned above. The PS circuit loads the " bytes " which leave the 2 '
ΜΧ5 sob comando da rede lógica LCT (LOAD, fio 30) ao qual o PS assinala (fi que foi enviado um "byte" para UNT. A quebra de sequências de ls é desactivada por LCT (sinal DISUNI presente num fio 31) quando a cadeia de "bits" no fio 29 é relacionada com a palavra de sincronização. O UNT também recebe de IPT (Figura 13) o pedido de "bit" (sinal UNBIT) através do fio 26 e transfere-o, através de um fio 32, tanto para PS, como um comando de divisão para provocar a apresentação na saída de um novo "bit", como para CRT como um comando para carregar o "bit" que sai do PS de modo que o "bit" possa ser tomado em consideração na computação do código de redundância. A realização de um circuito que desempenhe as funções de UNT não é um problema para os peritos no ramo. -ΜΧ5 on command of the logical network LCT (LOAD, wire 30) to which the PS signals (that a byte was sent to UNT.) The sequence breaking of ls is disabled by LCT (DISUNI signal present in a wire 31) when the bit string in the wire 29 is related to the synchronization word. The UNT also receives from IPT (Figure 13) the request for "bit" (UNBIT signal) through wire 26 and transfers it through a wire 32 for both PS and a splitting command to cause the output of a new " bit ", as for CRT as a command to load the " bit " that exits from the PS so that " bit "can be taken into account in computation of the redundancy code. The realization of a circuit that performs the functions of UNT is not a problem for those skilled in the art.
Com referência à Figura 15, no circuito RH para’ dividir as molduras HDLC, um bloco UNR, cujas tarefas são complementares das do bloco UNT (Figura 14), recebe da IPR (Figura 13) o fluxo série de sinais presentes num fio 33, descarta os Os que a UNT possa ter inserido, e reconhece e assinala a uma rede lógica de controlo LCR, através de um fio 37, a chegada de uma palavra de sincronização (sinal FLG). A saída de dados 38 de UNR (sinais OUTU) está ligada a um conversor série-para-paralelo SP e a um circuito CRR para verificar o código de redundância cíclica, cujo circuito assinala a LCR que foram reconhecidas duas palavras relacionadas com aquele código (sinal CRCOK no fio 39, o qual é também armazenado num registo de LCR para ser disponibilizado para o controlador, por exemplo, através da ICP, Figura 2, como se representou esquematicamente através dos fios 15i). A saída 40 de SP (sinais POUT) está conectada a um circuito VIH para verificar o endereço de HDLC e a uma memória de amplificador de saída PIP, com uma capacidade de duas palavras, que disponibiliza as palavras emitidas por SP para o receptor de dados RXD após armazená-los durante um intervalo de tempo igual à duração de duas palavras.Referring to Figure 15, in the RH circuit for dividing the HDLC frames, a UNR block, whose tasks are complementary to those of the UNT block (Figure 14), receives from the IPR (Figure 13) the serial stream of signals present on a wire 33, discards the ones that the UNT may have inserted, and recognizes and signals to an LCR control logic network, via a wire 37, the arrival of a synchronization word (FLG signal). The UNR data output 38 (OUTU signals) is connected to a serial-to-parallel converter SP and to a CRR circuit for checking the cyclic redundancy code, the circuit of which signals the LCR that two words relating to that code ( CRCOK signal on wire 39, which is also stored in an LCR register to be made available to the controller, for example via ICP, Figure 2, as schematically represented by wires 15i). The SP output 40 (POUT signals) is connected to an HIV circuit to check the HDLC address and a two-word PIP output amplifier memory which provides the words SP sent to the data receiver RXD after storing them for a time interval equal to the duration of two words.
O armazenamento de duas palavras tem por objectivo evitar que duas palavras relacionadas com o código de redundância cíclica sejam enviadas para componentes a jusante, tal como se clarificará com a descrição que segue. O circuito VTH é disponibilizado por LCR para carregar o endereço, após os RH terem recebido a palavra ou palavras de sincronização, através do comando WRADDR no fio 41 e para comparar esse endereço com o sinal DAM fornecido pelo transmissor, para reconhecer o tipo de transmissão. A informação sobre o tipo de transmissão é comunicada a LCR (sinal AD 25The storage of two words is intended to prevent two words related to the cyclic redundancy code from being sent to downstream components, as will be clarified with the following description. The VTH circuit is provided by LCR to load the address after the RHs have received the word or sync words through the WRADDR command on wire 41 and to compare that address with the DAM signal provided by the transmitter to recognize the type of transmission . Information on the type of transmission is communicated to LCR (signal AD 25
informação da transmissão carregada para a memória apropriada de RXD (Figura 13) através dos comandos de escrita de dados WD ou comandos de escrita de mensagens WM gerados nos fios 35, 36. A emissão desses comandos é inibida na presença de palavras de sincronização, do endereço ou do código de redundância cíclica. Se a transmissão diz respeito a um sinal de acusado de recepção, o VIH disponibiliza-o para o controlador através da ICP (sinal ACKDAT presente nos fios 15h). O LCR também emite, no fio apropriado 15b, o pedido de interrupção ACKREC. Para manter a simplicidade dos desenhos, não se mostram os sinais de pedido de leitura para ACKDAT eCRCOK. O funcionamento de RH é como a seguir se indica. A chegada de uma palavra de sincronização após uma série de palavras diferentes indica à LCR o início de uma moldura HDLC: isto significa que as duas palavras que nesse momento estão armazenadas na PIP são as palavras do código de redundância cíclica da moldura anterior, a qual não tem de ser enviada para componentes a jusante, de modo que a LCR não emite sinais WD, WM. Após a primeira palavra de sincronização, os RH pode receber outras palavras de sincronização ou os endereços HDLC: se chegarem outras palavras de sincronização, estas são assinaladas a LCR por um igual número de sinais FLG; quando, em correspondência com uma nova palavra, o sinal FLG já não se encontra presente, a LCR emite o comando de carregamento de endereço WRADPR: nestes casos, também, não são gerados os comandos de escrita. Eles serão gerados somente após a recepção do endereço, com uma demora de dois tempos de "byte", de modo que a primeira palavra de informação esteja realmente presente na saída de PEP. A Figura 16 mostra o diagrama de bloco do controlador de memória CM. O controlador CM tem de processar quaisquer pedidos de acesso dos componentes de DES (Figura 1) a uma das secções BS, BA, BV ou BD (Figura 4) para fluxos MPEG de escrita/leitura a serem desmultiplexados ou para fluxos desmultiplexados, ou pedidos de acesso do controlador CNT (Figura 1) a qualquer posição de memória. No exemplo mostrado, assume-se que o CM pode, portanto, receber cinco pedidos de escrita diferentes e cinco pedidos de leitura diferentes: quatro dos pedidos de leitura/escrita vêm de componentes dos DES e dizem respeito apenas a uma secção entre BS, BA, BV ou BD (em particular ISCE, ITE, ISE, IBE, Figura 4, podem escrever em BS; os ISCU,transmitted information to the appropriate RXD memory (Figure 13) via the WD data write commands or WM message write commands generated on the wires 35, 36. The issuance of these commands is inhibited in the presence of synchronization words of the address or cyclic redundancy code. If the transmission concerns an acknowledgment signal, HIV makes it available to the controller via ICP (ACKDAT signal present on wires 15h). The LCR also emits, on the appropriate wire 15b, the ACKREC interrupt request. In order to maintain the simplicity of the drawings, the reading request signals for ACKDAT and CRCOK are not shown. The operation of HR is as follows. The arrival of a sync word after a series of different words indicates to the LCR the beginning of an HDLC frame: this means that the two words currently stored in the PIP are the words of the cyclic redundancy code of the previous frame, which does not have to be sent to components downstream, so the LCR does not emit WD, WM signals. After the first synchronization word, the HR can receive other synchronization words or the HDLC addresses: if other synchronization words arrive, they are signaled to the CRL by an equal number of FLG signals; when, in correspondence with a new word, the FLG signal is no longer present, the LCR issues the WRADPR address loading command: in these cases, too, the write commands are not generated. They will be generated only upon receipt of the address, with a two-byte delay of ", so that the first information word is actually present in the PEP output. Figure 16 shows the block diagram of the CM memory controller. The CM controller must process any access requests from the DES components (Figure 1) to one of the BS, BA, BV or BD sections (Figure 4) for write / read MPEG streams to be demultiplexed or for demultiplexed streams, or requests of the CNT controller (Figure 1) to any memory location. In the example shown, it is assumed that the CM can therefore receive five different write requests and five different read requests: four of the read / write requests come from DES components and concern only one section between BS, BA , BV or BD (in particular ISCE, ITE, ISE, IBE, Figure 4, can write in BS, ISCU,
ITU, ISU, IBU podem ler de BS; o PA pode ler de BS e escrever em BA, BV, BD; o pode ler de BA, BV); o outro pedido de leitura/escrita é o que é fornecido pelo CNT e, para os objectivos deste pedido, a memória MT (Figura 1) é vista como uma unidade única. Um apontador diferente deve corresponder a cada um dos cinco pedidos de leitura/escrita; os apontadores para operações requeridas pelos componentes dos DES escolhe o endereço no grupo que corresponde à secção particular e permitirá uma gestão FIFO das secções; ao invés, o apontador para acesso pelo CNT aponta o endereço comunicado pelo CNT.ITU, ISU, IBU can read from BS; the PA can read from BS and write in BA, BV, BD; can read it from BA, BV); the other read / write request is that provided by the CNT and, for the purposes of this request, the MT memory (Figure 1) is viewed as a single unit. A different pointer must match each of the five read / write requests; the pointers for operations required by the DES components choose the address in the group that corresponds to the particular section and allow a FIFO management of the sections; instead, the pointer for CNT access points to the address reported by the CNT.
Dito isto, o bloco CM compreende: - um circuito de arbitragem ARB que recebe os pedidos de leitura/escrita de memória e selecciona o apontador correspondente (sinal ADPU e sinais ler/escrever WR/RD).That being said, the CM block comprises: an ARB arbitration circuit which receives the read / write memory requests and selects the corresponding pointer (ADPU signal and WR / RD read / write signals).
Note-se que os pedidos provenientes dos componentes dos DES (Figura 2) chegam através de MW e os provenientes do controlador chegam através dos fios de conexão 15; por uma questão de simplicidade, não é se faz distinção entre as diferentes fontes de pedido e os pedidos são indicados sobretudo como REQW, REQR, respectivamente para escrita e leitura. O ARB também verifica a condição de preenchimento das secções individuais, que geram um determinado número de sinais sobre essa condição, os quais serão examinados em conexão com a Figura 17, que proporciona uma ilustração pormenorizada da estrutura do ARB. Alguns destes sinais, indicados sobretudo como STA, são utilizados fora do ARB; um circuito CIM que controla o endereçamento de memória e que, em função da informação fornecida pelo ARB, identifica a secção envolvida e gera na conexão 11 o comando de leitura ou de escrita (MEMCONTR) e os endereços (MEMADDR) com os procedimentos exigidos pelos protocolos para gerir uma memória dinâmica RAM; estes procedimentos são totalmente convencionais e, portanto, não é necessário descrever o CIM em pormenor; um par de registos RER, REW para o armazenamento temporário de dados lidos da memória (que chegam através da conexão 10R, que pertencem à conexão 10 na Figura 2 e que têm de ser transferidos em MR) ou, respectivamente, de dados que se destinam a ser escritos na memória (queIt should be noted that orders from the DES components (Figure 2) arrive via MW and those from the controller arrive via the connection wires 15; for the sake of simplicity, it is not a distinction between the different request sources and the requests are indicated mainly as REQW, REQR, respectively for writing and reading. The ARB also checks the fill condition of the individual sections, which generate a number of signals about that condition, which will be examined in connection with Figure 17, which provides a detailed illustration of the structure of the ARB. Some of these signals, indicated above all as STA, are used outside the ARB; a CIM circuit which controls the memory addressing and which, depending on the information provided by the ARB, identifies the section involved and generates on the connection 11 the read or write command (MEMCONTR) and the addresses (MEMADDR) with the procedures required by the protocols for managing a dynamic RAM memory; these procedures are entirely conventional and therefore it is not necessary to describe the CIM in detail; a pair of RER registers, REW for the temporary storage of data read from the memory (arriving through the connection 10R, belonging to the connection 10 in Figure 2 and having to be transferred in MR) or, respectively, of data intended to be written in memory (which
II
2F --VJUOíJ ' chegam através de MW e têm de ser transferidos na conexão 10W, também parte da conexão 10 na Figura 2); os dados são carregados para RER, REW sob um comando de CIM (fios 44,45).2F -VJUOJJ 'arrive via MW and have to be transferred in connection 10W, also part of connection 10 in Figure 2); the data is loaded to RER, REW under a CIM command (44,45 wires).
No fim de cada operação, o CIM fornece ao ARB um sinal de fim de operação RDY (fio 48) e o ARB, por seu turno, será capaz de enviar ao componente que o solicitou os sinais ACKR, ACKW que acusam que ocorreu a leitura ou a escrita, através dos fios de "bus" MR ou de conexão 15 (pedido respectivamente pelos DES ou pelo CNT, Figura 1). Também neste caso, não é feita distinção entre sinais de acusado dirigidos aos DES ou ao controlador.At the end of each operation, the CIM provides the ARB with an end-of-operation signal RDY (wire 48) and the ARB, in turn, will be able to send to the component that requested it the ACKR, ACKW signals that accuse reading or writing, through the " bus " MR or connection 15 (requested respectively by DES or CNT, Figure 1). Also in this case, no distinction is made between indictments directed at the DES or the controller.
Com referência à Figura 17, o circuito ARB compreende: - um multiplexador de dez entradas MX6, que recebe os dez pedidos possíveis REQW, REQR para acesso à memória e envia um pedido de cada vez numa saída 50, sob o comando de um contador CN1; um circuito GPU para gerar os dez apontadores de leitura/escrita; um circuito DAK para gerar os sinais de acusado de recepção ACKR, ACKW; tuna rede lógica de controlo LCA. O contador CN1 é um contador que normalmente efectua uma contagem cíclica para comandar sequencialmente a eonexão das dez entradas de MX6 à saída 50, permitindo assim o processamento sequencial dos pedidos de acesso, por exemplo, seguindo a técnica habitualmente conhecida como “round robin”. De forma conveniente, as entradas de MX6 são dispostas de tal forma que existe uma associação entre pedidos de leitura/escrita e valores de contagem de CN1 par/ímpar; por exemplo, os valores par podem escolher as entradas que transportam os pedidos de leitura REQR e os ímpares podem escolher as entradas que transportam os pedidos de escrita REQW. O CN1 também pode, no entanto, ser programado pelo controlador de tal forma que conecte apenas as entradas previamente ajustadas de MX6 para a saída. O pedido REQ transferido para a saída de MX6 é fornecido, tanto para a rede lógica de controlo LCA para ser processado, como para CN1 como um comando para parar temporariamente (sinal STOP) a contagem sequencial, que será reiniciada por comando de LCA (sinal RESTART) uma vez que o pedido tenha sido atendido.Referring to Figure 17, the ARB circuit comprises: a ten-input multiplexer MX6, which receives the ten possible requests REQW, REQR for access to the memory and sends one request at a time at an output 50, under the command of a counter CN1 ; a GPU circuit for generating the ten read / write pointers; a DAK circuit for generating the acknowledged ACKR, ACKW; an LCA control logic network. The counter CN1 is a counter which normally performs a cyclic count to sequentially command the connection of the ten MX6 inputs to the output 50, thus allowing sequential processing of access requests, for example, following the technique commonly known as "round robin". Conveniently, MX6 entries are arranged in such a way that there is an association between read / write requests and even / odd CN1 count values; for example, the even values can choose the entries that carry the REQR read requests, and the odd values can choose the entries that carry the REQW write requests. The CN1 can, however, also be programmed by the controller in such a way as to only connect the pre-set MX6 inputs to the output. The REQ request transferred to the MX6 output is provided for both the LCA control logic network to be processed and the CN1 as a command to temporarily stop (the STOP signal) the sequential count, which will be restarted by the LCA command RESTART) once the request has been processed.
O valor de contagem presente na saída 51 de CN1 também é fomecidp ao circuito gerador de apontador GPU, à rede lógica de controlo LCA e ao circuito gerador de acusado de recepção DAK. O circuito GPU, em função do valor presente na conexão 51 e do endereço fornecido pelo CNT (Figura 1) através do "bus" EE (no caso de pedido proveniente do CNT), envia o sinal ADPU para CIM (Figura 16) para endereçar o apontador envolvido. O endereço de escrita emitido por GPU é sempre o endereço da primeira posição livre, ao passo que o endereço de leitura é sempre o da primeira posição ocupada. Após cada operação o GPU aumenta o apontador sob comando de um sinal INC fornecido por LCA. Claramente;· no>caso de operação pedida por CNT, o aumento do apontador não.. y ^ tem efeito se a operação anteriormente realizada envolver apenas uma célula e o CNT tiver, entretanto, carregado um novo endereço em GPU através do EE. Os procedimentos para tratar os apontadores de memória, acima descrito, são bem conhecidos na arte.The counting value present at the output of CN1 is also supplied to the GPU pointer generating circuit, the LCA control logic network and the DAK receiving acknowledgment generator circuit. The GPU circuit, depending on the value present at the connection 51 and the address provided by the CNT (Figure 1) through the " bus " EE (in the case of a request from the CNT) sends the ADPU signal to the CIM (Figure 16) to address the pointer involved. The write address issued by GPU is always the address of the first free position, while the read address is always that of the first occupied position. After each operation the GPU increases the pointer under the command of an INC-supplied LCA signal. Clearly, in the case of operation requested by CNT, the increase of the pointer does not have any effect if the previously performed operation involves only one cell and the CNT has in the meantime loaded a new GPU address through the EE. Procedures for treating memory pointers, described above, are well known in the art.
O GPU também efectua uma comparação entre o apontador de leitura e o apontador de escrita para medir quão cheia está a memória e gera três sinais que indicam o resultado da comparação. Um primeiro sinal é o sinal STAT que indica se o nível de preenchimento se encontra entre um limite inferior e superior ou se excedeu o limite superior como um efeito de uma operação de escrita ou se caiu abaixo do limite inferior em consequência de uma operação de leitura: tal como se referiu acima, este sinal é fornecido ao bloco ITU (Figura 4) para gerar os pedidos de suspensão ou de recomeçado dados que estão a ser executados; os valores limite são programáveis e, são fornecidos ao GPU pelo controlador CNT, através do "bus" EE. Ao invés, um segundo sinal (ISTAT) indica a condição da memória cheia ou vazia e é fornecido à rede lógica de controlo LCA a qual, em função do valor deste sinal e do tipo de operação solicitada (a qual, com a hipótese configurada nos valores de contagem de CN1, é assinalada pelo "bit" menos significativo do valor presente na conexão 51), decide se deve efectuar a operação e, consequentemente gerar o respectivo comando para CIM e depois enviar o acusado de que a operação teve lugar, ou enviar um pedido de interrupção FVP para ICP (Figura 2). Um terceiro sinal (LEVEL) representa a diferença entre apontadores de leitura e de escrita no amplificador de sistema e é fornecido, novamente através de fios de "bus" MR, a FD (Figura 2) que o utiliza para gerar o sinal CKESTR: o sinal LEVELThe GPU also performs a comparison between the read pointer and the write pointer to measure how full the memory is and generates three signals that indicate the result of the comparison. A first signal is the STAT signal which indicates whether the fill level is between a lower and a higher limit or if it exceeded the upper limit as an effect of a write operation or if it fell below the lower limit as a result of a read operation : as mentioned above, this signal is supplied to the ITU block (Figure 4) to generate the request for suspending or resuming data being executed; the limit values are programmable and are supplied to the GPU by the CNT controller via the " bus " AND IS. Instead, a second signal (ISTAT) indicates the condition of the full or empty memory and is supplied to the LCA control logic network which, depending on the value of this signal and the type of operation requested (which, with the hypothesis set forth in CN1 counting values, is indicated by the least significant bit of the value present in the connection 51), decides whether to perform the operation and hence generate the respective command for CIM and then send the accused that the operation has taken place, or send an FVP interrupt request to ICP (Figure 2). A third signal (LEVEL) represents the difference between read and write pointers in the system amplifier and is supplied, again via " bus " MR, the FD (Figure 2) that uses it to generate the signal CKESTR: signal LEVEL
tem uma capacidade de 16 "bytcs", corresponde ao exame do nível de preenchimento da memória em passos de 1 "byte". Os sinais STATS e LEVEL são os sinais indicados como um todo por STA na Figura 16. Os vários sinais gerados por GPU são também mantidos disponíveis para o controlador CNT, que podem pedir que eles sejam apresentados no "bus" EU. A realização dc um circuito que cfcctuc as funções acima descritas não coloca problemas aos peritos no ramo. O circuito de geração de sinal de acusado DAK é um simples descodificador que recebe um sinal ACK que acusa o completar de uma operação pela LCA e, dependendo do valor presente na conexão 51, gera um dos cinco sinais,, acusado de escrita ACKW possíveis, ou os cinco sinais de acusado de leitura ACKR. O sinal gerado é enviado ao componente que pediu a operação na memória. A rede lógica de controlo LCA é uma máquina convencional de estado finito, cujas operações se inferem da descrição acima. Por questões de clareza essas operações são aqui resumidas: a LCA recebe um sinal REQ e o valor de contagem de CN1, que especifica se o pedido diz respeito a uma escrita/leitura nos amplificadores de sistema, de audio, de video ou do utilizador, ou a uma escrita/leitura pedida pelo CNT e, portanto, vendo a memória como um todo, verifica a cjondição da memória para ver se a operação pode ser efectuada: em caso negativo a LCA emite um sinal de interrupção FVP num fio 15b e, em caso afirmativo, gera o comando de escrita/leitura WR/RD no fio 47, emite o sinal de acusado ACK e o sinal de aumento do apontador INC e, no fim do sinal de acusado, envia o sinal RESTART para CN1. Desenhar uma rede lógica que efectue estas operações não é problema para os peritos no ramo. A Figura 18 mostra que o circuito contido no circuito FD (Figura 2) e que gera o CKS compreende: um registo REI que carrega o valor de marca de tempo SCR tomado da compressão MPEG e fornecido pelo PA (Figura 2) através dos fios 13b da conexão 13. um subtractor ST1, que efectua a subtraeção entre o valor de SCR recebido de REI e um valor local SCR’ de SCR, fornecido por um contador CN2 controlado pelo sinal CKS, e gera um sinal de erro ei; um filtro digital Fl, que efectua a filtragem de passagem baixa do sinal deierro ei; o filtro Fl é um filtro cujos zeros, pólos e ganho podem ser programados pelo controlador via interface ICP (Figura 2); a conexão 15j esquematiza a ligação entre Fl e ICP necessária para o endereçamento, o carregamento dos valores programados, a troca de sinais de protocolo de diálogo; um conversor digital-para-analógico DAC, que recebe o sinal de erro filtrado e o converte na forma analógica para regular a frequência de um oscilador controlado por voltagem VCO, do qual a saída 12 transporta o sinal reconstruído CKS a 90 kHz. ·has a capacity of 16 bytes, which corresponds to examining the memory fill level in steps of 1 byte ". The STATS and LEVEL signals are the signals indicated as a whole by STA in Figure 16. The various signals generated by GPUs are also kept available to the CNT controller, which may request that they be displayed in the " bus " I. The performance of a circuit which in accordance with the functions described above poses no problem to those skilled in the art. The DAK signal generation circuit is a simple decoder which receives an ACK signal which accuses the completion of an operation by the LCA and, depending on the value present in the connection 51, generates one of the five possible ACKW signals, or the five signs of ACKR reading accused. The generated signal is sent to the component that requested the operation in memory. The LCA control logic network is a conventional finite state machine, the operations of which are inferred from the above description. For the sake of clarity, these operations are summarized here: the LCA receives a REQ signal and the count value of CN1, which specifies whether the request pertains to a write / read on the system, audio, video or user amplifiers, or a write / read requested by the CNT and therefore viewing the memory as a whole, checks the memory to see if the operation can be performed: if not, the LCA emits an interrupt signal FVP on a wire 15b and, if so, generates the write / read command WR / RD on wire 47, outputs the acknowledged ACK signal and the INC. sharpener signal, and, at the end of the acknowledged signal, sends the RESTART signal to CN1. Designing a logical network that performs these operations is no problem for those skilled in the art. Figure 18 shows that the circuit contained in the FD circuit (Figure 2) and generating the CKS comprises: a REI register which carries the time stamp value SCR taken from the MPEG compression and provided by the PA (Figure 2) through the wires 13b of the connection 13. A subtractor ST1, which subtracts between the SCR value received from REI and a SCR local value SCR ', provided by a CN2 counter controlled by the CKS signal, and generates an error signal e1; a digital filter Fl, which performs low pass filtering of the gate signal ei; the filter Fl is a filter whose zeros, poles and gain can be programmed by the controller via the ICP interface (Figure 2); the connection 15j schematizes the connection between Fl and ICP required for addressing, loading of programmed values, exchange of protocol protocol signals; a DAC digital-to-analog converter, which receives the filtered error signal and converts it into the analog form to regulate the frequency of a VCO-controlled oscillator, from which the output 12 carries the reconstructed CKS signal at 90 kHz. ·
Note-se que, para um funcionamento correcto do circuito, o filtro Fl deve ser iniciado de modo que o primeiro-valor local SCR’ de SCR corresponda ao valor carregado em RI.It should be noted that for correct circuit operation, the filter F1 must be started so that the local value SCR 'of SCR corresponds to the value loaded in RI.
Com referência à Figura 19, o circuito em FD (Figura 2) para gerar o CKESTR compreende: um subtractor ST2 que recebe do controlador de memória, através do "bus" MR, o sinal LEVEL que representa a diferença entre os apontadores de leitura e de escrita e introduz nessa diferença um “offset” fixo OFF, por exemplo de tal modo que a condição de equilíbrio, que não requer uma correcção da frequência CKESTR, corresponda à situação de memória semi-cheia: no exemplo considerado, em que o nível de preenchimento é avaliado numa escala de dezasseis valores, OFF terá um valor 8; um registo de amostra RE2, que mostra o sinal de saída ST2, que representa um sinal de erro β2, com· frequência fc (por exemplo 8 kHz ou 1 kHz) muito menor do que a frequência de variação do sinal LEVEL; o comando para carregar o sinal &2 cm RE2 é fornecido pela base de tempo descodificadora (não representada); um filtro digital F2, que efectua uma filtragem de passagem baixa do sinal &2', também F2 é programável pelo controlador, exactamente do mesmo modo que Fl (Figura 18); a conexão 15k, cujos objectivos são os mesmos que os da conexão 15j esquematiza a ligação entre F2 e ICP (Figura 2); um divisor DIV, que divide um sinal de frequência fixa (em particular um sinal de 23 MHz) fé, gerado pela base de tempo do descodificador DEC, pelo sinalReferring to Figure 19, the FD circuit (Figure 2) for generating the CKESTR comprises: a subtractor ST2 which receives from the memory controller, through the " bus " MR, the LEVEL signal which represents the difference between the read and write pointers and introduces a fixed OFF offset to that difference, for example in such a way that the equilibrium condition, which does not require a CKESTR frequency correction, corresponds to the semi-filled memory situation: in the example considered, where the fill level is evaluated on a sixteen-value scale, OFF will have a value of 8; a sample register RE2, which shows the output signal ST2, representing an error signal β2, with frequency fc (for example 8 kHz or 1 kHz) much smaller than the frequency of variation of the LEVEL signal; the command for loading the & 2 cm signal RE2 is provided by the decoding time base (not shown); a digital filter F2, which performs low-pass filtering of the & 2 signal, also F2 is programmable by the controller, in exactly the same way as Fl (Figure 18); the connection 15k, whose objectives are the same as those of connection 15j, schematizes the connection between F2 and ICP (Figure 2); a divider DIV, which divides a fixed frequency signal (in particular a 23 MHz signal), generated by the time base of the decoder DEC, by the signal
/ / que sai do filtro F2 e gera o sinal CKESTR, o qual é enviado para o PA ^través dos fios 13a da conexão 13./ / which exits the filter F2 and generates the signal CKESTR, which is sent to the PA through the wires 13a of the connection 13.
Lisboa, 3 0 ABR. ZíiOlLisbon, 3 0 ABR. ZiOl
Dra. Maria Silvina PferreiraDra. Maria Silvina Pferreira
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